文档介绍：献锄授廖勾/博士学位论文陈红霞碍移唯硫化锌纳米结构的物性研究南京航空航天大学研究生院理学院研究方向二灰荒甓研究生姓名学科、专业指导教师凝聚态物理/飞乏/。,■■中图分类号:学科分类号:论文编号:觯海
』,、‘
卜.
,◆
作者签名:强堡承诺书本人声明所呈交的博士学位论文是本人在导师指导下进本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽境信凳行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。期:生日勰
摘要由于量子限制效应与表面效应,低维半导体纳米结构呈现出许多新奇的物理和化学特性。本文以重要的半导体擅捉峁刮Q芯慷韵螅捎妹芏确汉砺郏低车匮芯苛薢纳米线和纳米团簇结构的稳定性、电子性质、力学性质和掺杂磁性,取得了下列研究成果:在理论上比较性研究了闪锌矿和纤锌矿擅紫叩慕峁埂⑽榷ㄐ院偷缱有灾剩氐憬沂了纤锌矿纳米线的力学性质。结果首先表明,与体材料不同,在小尺寸下纤锌矿擅紫弑闪锌矿结构更稳定,两种纳米线还呈现出不同的电子性质,我们在理论上分析了内在的物理原因。其次,在结构优化计算的基础上,我们指出对不同的表面吸附原子,纳米线的杨氏模量随尺寸的变化关系不同。纯纳米线和表面水分子吸附情形下,纳米线的杨氏模量较体材料大,并且随尺寸的增加而逐渐减小。而氢钝化纳米线的杨氏模量较体材料要小,且随尺寸的增加而逐渐增加。以上结果,成功说明了国际上不同实验小组对擅紫哐钍夏A坎饬康拿苁笛榻果;进一步在理论上分析表明,表面弛豫和系统内部原子的非线性效应共同决定了纳米线的力学性质。利用密度泛函理论,全面地研究了过渡金属蚇原子掺杂擅线的结构、电子性质和磁学性质。研究发现,所有的过渡金属原子趋向于纳米线的内部替位而不是表面替代。在双磁性原子掺杂情形下,没有形成团簇的趋势。所有掺杂纳米线的形成能都小于纯纳米线的形成能,表明磁性原子掺杂是放热过程。从分态态密度图上,可以很明显看到磁性原子的土蛟拥腜态的杂化,是掺杂纳米线磁性的根源。特别重要的是,对内双掺杂擅紫撸扑憬峁允驹谑椅孪掠哂刑判裕砻髡饫郱纳米线有可能应用于未来自旋电子学器件。采用密度泛函理论与遗传算法相结合的全局结构优化算法,系统地研究了糯氐慕峁埂电子性质和磁学性质。结果显示⊥糯亟峁寡莼魇坪突檬媛桑⒔馐土耸笛榻峁T此基础上,以高对称性构型糯刈魑;#芯苛斯山鹗粼覯虲粼团簇的结构、电子性质和磁学性质。结果表明,掺入的原子问的磁性耦合依赖于周围的环境,替代双掺杂和外双掺杂团簇的稳定态都是反铁磁态,而内双掺杂糯氐奈榷ㄌ铁磁态,理论分析说明了其物理原因和应用价值。对于掺杂,原子之间的磁性耦合由直接的刺篷詈虾虲隨原子之间通过踊奶篷詈险饬街窒嗷プ饔玫木赫南京航空航天大学博士学位论文
来决定。最终指出,双掺杂糯厥翘篷詈希谀擅琢孔悠骷星痹诘挠τ眉壑怠关键词:密度泛函理论,纳米线,团簇,稳定性,电子性质,力学性质,磁学性质硫化锌纳米结构的物性研究
㈣删琈現珻琣....瑆℃,緒鲡畎裷噕谢Ⅱ疭,鰊ⅰ恚甌甅瓼,甌南京航空航天大学博士学位论文.,,甌.,..,、
:.,腶荌∞,/..,瑆瑆,。··