碳纳米管中镓纳米线的结构及其热力学性质的理论计算研究

构造出高质量的碳原子与镓原子间相互作用的经验势。将构造出的C-Ga经验势和已有的Ga经验势、C的经验势一起与分子动力学结合,研究填充在碳纳米管中金属镓的热力学性质与碳纳米管直径的关系。讨论金属镓不同晶体结构稳定性的尺寸效应,讨论碳纳米管中金属镓的不同晶体结构沿管轴的最优取向。通过第一原理的计算,讨论单个镓原子和镓的二聚体在碳纳米管内侧的迁移规律,研究碳纳米管内侧C-Ga间成键的性质以及C-Ga界面处的原子化结构特征,从局部电子结构的角度讨论碳纳米管的不同结构和管壁上结构缺陷对镓结构相变的影响。.开展对碳纳米管中镓纳米线的热膨胀性质、C-Ga界面附近的原子化结构特征和电子结构性质以及有限尺寸镓的不同晶体结构相对稳定性的理论计算研究,将有利于揭示碳纳米管中金属镓相变的微观机理,对理解纳米有限晶体的稳定结构与其尺寸的关联也具有重要的意义。