AIN纳米结构的第一性原理研究 ——原子团簇与纳米线
发布时间：2020-12-30 17:15
AlN因为优异的物理化学性质被人们广泛研究,且AlN纳米材料更是在光学、电学和磁学等纳米器件上有着潜在的应用价值。本文采用第一性原理的方法研究了 AlN纳米团簇在原子和电子结构方面的演变,并对所得到的大尺寸Al60N60团簇吸附金属原子的特征进行了研究,对异类原子修饰的Al60N60纳米团簇与纯团簇吸附致霾气体的规律进行了对比研究。此外,我们还发现一种新型的AlN纳米线结构并对其进行了理论预测。本文的主要研究内容及发现如下:小的AlN团簇在结构演变初期,优先在纵向生长,当纵向尺寸达到稳定时,开始进行横向生长得到大尺寸的Al60N60团簇。随着团簇的生长,结合能的绝对值逐渐增大,团簇的总能量绝对值几乎呈线性增大,几何结构逐渐趋于紧密。而对于AlN团簇的电子结构,通过HSE06杂化泛函计算发现,随着原子结构从小到大的演变,态密度曲线越来越连续,趋于纤锌矿AlN晶体结构。在原子吸附研究中发现,Al60N60团簇吸附N原子和Cu原子具有相似的化学吸附特点,N和Cu原子都容易在Al60N60团簇顶面和侧面的棱边位点吸附堆积,且在电子结构方面,N和Cu原子化学吸附体系的电子态密度曲线在费米能级附近...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１气体冷凝法制备纳米材料的装置示意图［１７］
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Mg doping and native N vacancy effect on electronic and transport properties of AlN nanowires[J]. QIN Mei,SHANG Yan,WANG Xiao,ZHANG GuiLing. Science China(Technological Sciences). 2015(05)
[2]AlmPn和AlmPn-团簇结构和稳定性的密度泛函理论研究[J]. 郭玲,武海顺,贾文红,金志浩. 化学物理学报. 2005(01)
[3]第一原理对AlPm和AlPm-（m=2～9）团簇结构与稳定性的研究[J]. 郭玲,武海顺,金志浩. 结构化学. 2004(08)
[4]第一原理对AlnPm-（n+m=5）团簇结构和稳定性研究[J]. 郭玲,武海顺,金志浩. 原子与分子物理学报. 2004(02)
[5](AlN)n+和（AlN）n-（n=1～15）团簇的结构与稳定性[J]. 武海顺,张聪杰,张富强,许小红,张乾二. 中国科学(B辑 化学). 2002(02)
本文编号：2948003
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１气体冷凝法制备纳米材料的装置示意图［１７］
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?山东大学硕士学位论文???＾?＾?０??ｔｅｊｆ?ｎａｎｗｉｒｃ??随細?ａｔｌｍ?＾?？４??ｊｉｔｌ??ｌ?ＩＩ?ＩＩ）??图１．２气－液－固纳米线生长机理的示意图［２Ｉ］。??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇｒｏｗｔｈ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｖａｐｏｒ－ｌｉｑｕｉｄ－ｓｏｌｉｄ?ｎａｎｏｗｉｒｅｓ［２１］．??Ａ?（ＣＳ）??个??Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ?Ｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ??Ｖａｐｏｒ??ｙ—、?Ｇｒｏｗｔｈ??Ｌ＿?＠ｄＲ；，?—???＞?隱??Ｓｏｌｋｌ?圍?Ｗｈｉｓｋｅｒ??．—＾?＾??Ｓｉ＾ｓｔｒａｔｅ?Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ??Ｂ??Ｒ３Ｍ?＋?ＥＨ３?Ｇｒｏｗｔｈ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ??３?ＲＨ?Ｆｌｕｘ?Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ?ＭＥ??ｄｒｏｐｌｅｔ??Ｓｏｌｕｔｉｏｎ?Ｌｉｑｕｉｄ?Ｓｏｆｉｄ??图１．３气？液－固和溶液－液相－固相生长机理示意图ＰＩ。??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｇａｓ?ｌｉｑｕｉｄ?ｓｏｌｉｄ?ａｎｄ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｌｉｑｕｉｄ?ｓｏｌｉｄ?ｇｒｏｗｔｈ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ［２２ｌ??１．３?ｉｉｉ－ｖ族团簇的研究??团簇是由多个原子经过物理或化学方式结合成的纳米结构。团簇的物化性质??伴随着结构的尺寸、原子数目而变化。在１９５６年，ＢｅｃｋｅｒｔＭ等人使用超声喷注??法制备得到小的粒子（团簇），这是最早对团簇进行研究的。直到Ｋｒ〇ｔ〇［２４］等人??发现Ｃ６Ｑ富勒烯结构的多面体团族，团簇结构的大门才被打开，各种各样的团簇??相继被研宄发现。此次我们主
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mg doping and native N vacancy effect on electronic and transport properties of AlN nanowires[J]. QIN Mei,SHANG Yan,WANG Xiao,ZHANG GuiLing. Science China(Technological Sciences). 2015(05)
[2]AlmPn和AlmPn-团簇结构和稳定性的密度泛函理论研究[J]. 郭玲,武海顺,贾文红,金志浩. 化学物理学报. 2005(01)
[3]第一原理对AlPm和AlPm-（m=2～9）团簇结构与稳定性的研究[J]. 郭玲,武海顺,金志浩. 结构化学. 2004(08)
[4]第一原理对AlnPm-（n+m=5）团簇结构和稳定性研究[J]. 郭玲,武海顺,金志浩. 原子与分子物理学报. 2004(02)
[5](AlN)n+和（AlN）n-（n=1～15）团簇的结构与稳定性[J]. 武海顺,张聪杰,张富强,许小红,张乾二. 中国科学(B辑 化学). 2002(02)
本文编号：2948003
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