單壁碳納米管中激子效應(yīng)研究.pdf

1、單壁碳納米管(SWNTs)是一種準(zhǔn)～維的納米材料,具有非常光明的應(yīng)用前景。目前實(shí)驗(yàn)和理論上都在對(duì)SWNTs的力學(xué)、電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行著廣泛的研究。隨著實(shí)驗(yàn)的不斷進(jìn)步,發(fā)現(xiàn)SWNTs的光譜不能用原有的單電子近似理論來(lái)解釋,而是由所謂的激子效應(yīng)所主宰。本文我們?cè)敿?xì)地討論SWNTs中的激子效應(yīng)。
　　 在緊束縛近似的基礎(chǔ)上并考慮電子.電子相互作用,我們計(jì)算了半導(dǎo)體SWNTs中激子束縛能和激子波函數(shù),詳細(xì)解釋激子分布沿管軸方向上的局域性

2、和沿管圓周方向的震蕩特征。我們發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體SWNTs中激子尺寸的大小總是稍大于管的直徑,并且和激子束縛能一樣顯示出兩種依賴于螺旋角的關(guān)系。
　　 我們還研究了扭轉(zhuǎn)形變下SWNTs中的激子效應(yīng),得到描述SWNTs中能隙變化與扭轉(zhuǎn)角的近似關(guān)系式。根據(jù)這個(gè)關(guān)系式,我們可以把SWNTs在扭轉(zhuǎn)情況下的性質(zhì)分為三種類型。而且,我們還得到扭轉(zhuǎn)形變下激子束縛能與扭轉(zhuǎn)角的關(guān)系也有類似的三種類型。對(duì)其中的金屬管類型,我們發(fā)現(xiàn)其激子束縛能隨扭轉(zhuǎn)角的增大