晶界处碳含量对超纳米金刚石的结构及电学性质影响的第一性原理计算

作     者：陈梦露 易勇 熊鹰 王兵 CHEN Meng-lu;YI Yong;XIONG Ying;WANG Bing

作者机构：四川省非金属复合与功能材料重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地四川绵阳621010 

出 版 物：《西南科技大学学报》 (Journal of Southwest University of Science and Technology)

年 卷 期：2016年第31卷第3期

页      面：1-4页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11205127 51572229) 国家自然科学基金-中国工程物理研究院联合基金项目(U1330127) 

主　　题：第一性原理 超纳米金刚石 晶界 能带 态密度 

摘      要：采用MedeA.软件中基于密度泛函理论(DFT)下的平面波赝势方法的VASP软件包进行模拟,计算了不同晶界处碳含量对超纳米金刚石电子特性和结构特性的影响。从对优化后的结构分析来看,晶界处碳含量的增加会增加超纳米金刚石中sp^2-C的含量,并且会使金刚石晶粒最外层的原子产生一定程度的位移或改变其键角。分析不同晶界处碳含量超纳米金刚石的能带发现,晶界碳含量的增加会减小结构的带隙,并且会在带隙里引入悬键能级和与sp^2-C相关的π*能级。对3个结构态密度的分析发现,晶界含量的增加不仅会减小结构的带隙,还会增加带隙里悬键能级和π*能级的能态密度,减小电子从低能级跃迁到高能级所需的能量,从而增加超纳米金刚石的导电性。