بررسي نقش كايراليتي بر خواص فيزيكي نانو لوله هاي بورون نيتريد و كربني با قطركوچك

Chirality effect on physical properties of small diameter boron nitride and Carbon Nanotubes

در اين پژوهش ساختار الكتروني و خواص اپتيكي نظير تابع دي الكتريك و ثابت هاي اپتيكي نانو لوله هاي بورون نيتريد و كربني (5،0) ، (3،3) و (4،2 ) كه همگي داراي قطر كوچك حدود 4 مي باشند، به كمك نظريه تابعي چگالي و با استفاده از اصول اوليه مطالعه شده است. ساختار نواري محاسبه شده اين نانو لوله ها نشان مي دهد كه نانو لوله هاي كربني با قطر كوچك، بسته به كاير التي نانو لوله مي توانند داراي خاصيت فلزي يا نيمرسانايي باشند در حاليكه تمام نانو لوله هاي بورون نيتريد مستقل از كايراليني، نيمرسانا با گاف بالا مي باشند. علاوه بر اين نتايج حاصل از محاسبات اپتيكي بيانگر اين مطلب است كه بر خلاف نانو لوله هاي بورون نيتريد، طيف جذب نانو لوله هاي كربني با قطر كوچك قويا به كاير اليتي نانو لوله بستگي دارد. نتايج حاصل از اين پژوهش در توافق خوبي با داده هاي گزارش شده تجربي است.

In this work the electronic structure and optical properties such as dielectric function and optical constants of (3, 3), (5, 0) and (4, 2) small diameter carbon and boron nitride nanotubes with comparable 4Å diameter, have been investigated within the framework of density functional theory (DFT) using the full potential linear augmented plane wave (FP-LAPW) method. The calculated electronic structures show depending the chirality, small diameter carbon nanotubes can have metallic or semiconducting behavior while all boron nitride nanotubes are wide semiconducting gap independent the tube’s chirality. It is also revealed that unlike the boron nitride nanotubes, the absorption spectra of 4Å single-walled carbon nanotubes depend strongly on their chiralities. Our results are in good agreement with the experimental reported data