《一維貴金屬合金納米材料的生長機理和物性調控》是依託南京大學，由法偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：一維貴金屬合金納米材料的生長機理和物性調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：法偉
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低維含金納米材料是當前納米結構材料研究的前沿熱點課題，在納米光電子學等領域有良好的套用前景。本項目以探索一維貴金屬合金納米材料的結構穩定性和物性為目標，採用第一性原理數值計算方法研究金-銀、金-銅合金單原子鏈在不同化學組分和拉伸情況下的平衡態和動力學演化行為，探討其克服自淨化效應的生長機理；研究金-銀合金納米管的穩定結構隨化學組分的變化，尋找生長各種不同螺旋度金-銀合金納米管的可能途徑；研究3d過渡族元素摻雜對於上述合金單原子鏈和納米管的電子結構、磁性、量子輸運和振動性質的影響；嘗試通過改變化學計量和摻雜的方法來實現有目的地調諧金納米線性能的可能性，為設計具備良好導電性的新型納米功能材料提供理論基礎。
結題摘要
通過三年的努力，該項目在低維含金納米材料的結構穩定性和相關物性的研究上取得了一些重要進展。開展的主要研究工作為： (1) 採用第一性原理計算研究了具有方形橫截面的鑄幣金屬納米管的結構穩定性和物性，發現除（4，4）銀納米管外，中空的（4，4）銅納米管和金納米管也可以通過以合適的應力拉伸相應的納米線形成； (2) 採用第一性原理數值計算了金和銅替代式摻雜具有方形橫截面的（4，4）銀金屬納米管的結構穩定性和電子性質，發現無論是金還是銅原子替代式摻雜，針尖拉伸的混合（4，4）金屬管在各種合金組分下都能保持穩定的中空的管狀結構。分析認為合金納米管能抵禦自淨化效應得以形成是由於同質和異質元素間的成鍵能差和針尖拉伸的作用； (3) 研究了（4，4）銀納米管和拉伸的fcc銀納米線的振動譜，為將來通過實驗方法準確從銀納米線中區分出銀納米管提供了理論參考； (4) 採用相對論性密度泛函理論計算研究了MAu19-和M2Au18-（M=Cu、Na）的結構和電子性質，為進一步認識摻雜對金納米結構的影響提供了理論幫助； (5) 數值模擬了chevron型zigzag邊石墨烯在氧飽和情形下的電子和磁性性質；討論了包含單空位的單壁碳管的結構和振動性質；考察了受限水的物態和結構；為設計新型納米功能材料提供理論參考。 受該項目基金資助完成的SCI收錄的學術論文共 7 篇，其中2篇分別發表在 Phys. Chem. Chem. Phys.和J. Chem. Phys. 上。
