低维硼碳氮纳米材料及其物性的理论研究

硼碳氮纳米管是介于碳纳米管和硼氮纳米管之间的新型纳米结构，其几何结构和物理性质可通过调节硼、碳、氮三种元素的比例而产生丰富的变化，在纳米电子学等领域有广阔的应用前景。本项目拟通过理论分析与基于密度泛函理论的第一性原理计算相结合的方法，主要针对两类硼碳氮纳米结构（准一维硼碳氮纳米管和二维硼碳氮单层平面结构），系统地研究在不同的元素比例下，三种原子相互结合形成纳米结构的模式和规律；探讨不同的衬底和掺杂对硼碳氮纳米结构电子性质的调制作用；并在此基础上研究几种典型硼碳氮纳米结构的电子输运性质。这些研究将有助于深入理解硼碳氮纳米结构的形成规律和物理性质，并为其潜在应用提供理论基础。

硼、碳、氮是在元素周期表中相邻的三种轻元素，可以形成众多性质各异的低维纳米结构，比如石墨烯、碳纳米管、硼氮纳米管、硼纳米管等。本项目主要采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，从不同的角度探索了硼、碳、氮形成的多种形式的纳米结构，并深入研究了其几何与电子结构性质，得到一系列研究成果，并发表在国际国内物理和化学领域的知名学术期刊上。本项目的研究有助于深入理解硼碳氮纳米结构的形成规律和物理性质，并为对其潜在应用具有一定的理论指导意义。