椅型碳纳米管吸附氢原子电子结构的密度泛函研究

摘要

采用密度泛函方法对氢原子在(5,5)椅型碳纳米管上的吸附进行了研究,分别考察了氢原子覆盖度为5%和10%时的构型和吸附能.研究结果表明,H原子吸附在管外壁要比管内壁能量上更为有利,同时第二个H原子倾向于吸附在前一个H原子的吸附位置邻近的碳原子上.由能带计算结果得知,吸附一个H原子时,椅型碳纳米管将由导体转变为半导体;当第二个H原子处在偶数位时,纳米管仍保持较好的导电性能,而吸附在奇数位时将使管的传输能力减弱.本文进一步通过分析纳米管π共轭体系的分布情况对管传输性质的变化进行解释.