納米線由于其獨特的光電性質,尤其是金納米線在電學、傳感器等方面具有廣泛的應用,但是由于其不穩(wěn)定性而使其應用受到限制。因此,通過修飾或重構來設計一種新型的金納米線乃至金屬合金納米線就顯得尤為迫切。因此,我們通過咔咯來穩(wěn)定金屬納米線,設計了一維雙金屬單原子合金納米線,以拓展納米線在導電方面的應用。本文采用密度泛函方法B3LYP,首先進行孤立體系下基于咔咯的雙金屬分子團簇的電子和光學性質的理論研究。對金咔咯單體的穩(wěn)定性和光電性質進行計算分析,得到基態(tài)結構,然后加入其它金屬原子銀和銅,構建得到不同長度的雙金屬分子團簇。對團簇的分子軌道進行分析,得到其前線分子軌道的電子云分布主要貢獻來自咔咯環(huán)之間的Cu/Ag原子的s軌道,咔咯環(huán)上Au原子的d軌道,以及N原子的p軌道。之后計算了結合能,HOMO-LUMO能隙,激發(fā)能等數據,說明體系具有較好的穩(wěn)定性以及容易發(fā)生電荷流動。又計算體系中金屬原子的Mulliken電荷,通過和團簇分子的對比來指認金屬原子的價態(tài),得到雙金屬分子團簇體系中存在金屬混合價態(tài)。吸收光譜結果表明,體系對可見-紅外光區(qū)有很強的吸收,表現(xiàn)出較好的光學特性。然后采用基于密度泛函理論的PA... 

【文章頁數】：53 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 金屬納米線的研究進展
    1.2 咔咯的結構與應用
    1.3 一維單原子合金納米線的研究意義
第二章 理論方法介紹
    2.1 引言
    2.2 理論方法
        2.2.1 密度泛函理論
        2.2.2 從頭算
        2.2.3 半經驗方法
    2.3 軟件包的介紹
    2.4 本章小結
第三章 基于咔咯的雙金屬分子團簇的電子和光學性質的理論研究
    3.1 引言
    3.2 計算方法
    3.3 金咔咯單體的電子和光學性質
    3.4 不同尺寸的Au-Cu和 Au-Ag團簇的電子結構及其穩(wěn)定性
    3.5 不同尺寸的Au-Cu和 Au-Ag團簇中的金屬價態(tài)
    3.6 不同尺寸的Au-Cu和 Au-Ag團簇的光學性質
    3.7 本章小結
第四章 基于咔咯的一維雙金屬合金納米線的電學性質的理論研究
    4.1 引言
    4.2 計算方法
    4.3 一維Au-Cu和 Au-Ag合金納米線的電子結構
    4.4 一維Au-Cu和 Au-Ag合金納米線中的金屬價態(tài)的指認
    4.5 一維Au-Cu和 Au-Ag合金納米線的電子能帶結構和態(tài)密度
    4.6 本章小結
第五章 以電子為探針對一維雙金屬合金納米線導電性的理論研究
    5.1 引言
    5.2 計算細節(jié)
    5.3 帶電的一維Au-Cu和 Au-Ag合金納米線的電子結構及其穩(wěn)定性
    5.4 本章小結
第六章 結論
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3695596