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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

对于黑磷纳米材料的物性研究是由于如今广泛应用的碳纳米材料石墨烯是零隙半导体而黑磷的带隙具有可调性。所以黑磷纳米材料满足了如今半导体材料对于带隙的高要求，因此对于黑磷纳米管的物性研究主要目的是对不同直径的黑磷纳米管的晶体结构、电学性质、光学性质进行分析。

国内外研究现状

黑磷单层的带隙已经被准确测算出，并且在制备方法已经有了一些成熟的工艺，比如，机械剥离法，液相剥离法，化学合成法。黑磷单层应用层面，其在场效应晶体管、光电效应器件领域有非常好的应用前景。但是黑磷纳米管的物性还处于模拟计算阶段，在现实中还没有成功制备出黑磷纳米管。在已经得出的数据结论中，黑磷纳米管的带隙具有可控性，并且光学性质良好，如果实现了光电性质的调控，黑磷纳米管将成为极其优秀的纳米半导体材料。

2. 研究的基本内容

1.研究不同直径的黑磷纳米管的晶体结构，包括p-p的键长、纳米管的直径、纳米管的高度变化

2.计算不同直径黑磷纳米管的能带结构、研究能隙与直径的关系

3.研究不同直径黑磷纳米管的光学性质特点

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1.通过分子模拟软件构建模拟不同直径的黑磷纳米管

2.优化计算构建的黑磷纳米管的能带和电子结构等

3.对于不同直径的黑磷纳米管的光学性质进行分析

4. 参考文献

1.i.cabria,j.w.mintmire.stability and electronic structure of phosphorus nanotubes[j].europhysics letters ,2004,67(3) :477-483

2.g.seifert,e.hernandez.theoretical prediction of phosphorus nanotubes [j].chemical physics letters, 2000, 318(4):355-360

3.张龙，万浪辉，许富明，卫亚东，黑磷纳米带电子结构的调控[j]，深圳大学学报理工版，2015，32(4)：343-349