第1章 绪论

1.1纳米材料概述

1.2纳米材料的分类及基本效应

1.2.1纳米材料的分类

1.2.2纳米材料的基本效应

1.3纳米材料的制备方法

1.4纳米材料的应用

1.5纳米材料的发展趋势

1.6碳纳米管

1.6.1碳纳米管的发现与研究现状

1.6.2碳纳米管的结构及分类

1.6.3碳纳米管的性质和应用

1.6.4碳纳米管的制备

1.7石墨烯及其纳米带

1.7.1石墨烯

1.7.2石墨烯纳米带

1.8 GaN纳米材料

1.8.1 GaN材料简介

1.8.2 GaN纳米管

1.8.3 GaN纳米线

1.8.4 GaN纳米带

参考文献

第2章 理论计算基础

2.1第一性原理理论基础

2.1.1引言

2.1.2多粒子系统的薛定谔方程

2.1.3非相对论近似

2.1.4 Born-Oppenheimer绝热近似

2.1.5 Hartree-Fock近似

2.2密度泛函理论

2.2.1 Thomas-Fermi模型

2.2.2 Hohenberg-Kohn定理

2.2.3 Kohn-Sham方程

2.3交换关联泛函的简化

2.3.1局域密度近似

2.3.2广义梯度近似

2.3.3轨道泛函与杂化泛函

2.4密度泛函理论的数值计算方法

2.4.1赝势平面波方法

2.4.2投影缀加波方法

2.4.3结构优化

2.4.4第一性原理计算的一般流程

2.5第一性原理计算的软件实现

参考文献

第3章 过渡金属在GaN纳米管外壁及其氢吸附性质

3.1引言

3.2单壁GaN纳米管的结构特征

3.3理论方法和模型

3.3.1计算方法

3.3.2建立模型

3.4过渡金属吸附GaN纳米管的稳定性和电子性质

3.4.1过渡金属吸附GaN纳米管的稳定性

3.4.2过渡金属吸附GaN纳米管的电子性质

3.5氢吸附碳掺杂GaN纳米管的稳定性和电子性质

3.5.1氢吸附碳掺杂GaN纳米管的稳定性

3.5.2氢吸附碳掺杂GaN纳米管的电子性质

3.6小结

参考文献

第4章 过渡金属掺杂GaN纳米管电子结构和磁学性质的研究

4.1引言

4.1.1自旋电子学

4.1.2半金属材料与稀磁半导体

4.2计算方法和模型

4.3过渡金属掺杂GaN纳米管的几何结构和稳定性

4.4过渡金属掺杂GaN纳米管的电子结构和磁学特性

4.5小结

参考文献

第5章 镍纳米线填充GaN纳米管的结构和电子性质

5.1引言

5.2计算方法和模型

5.2.1计算方法

5.2.2建立模型

5.3镍纳米线填充GaN纳米管的稳定性和电子性质

5.3.1镍纳米线填充GaN纳米管的稳定性

5.3.2镍纳米线填充GaN纳米管的电子性质

5.4小结

参考文献

第6章 GaN纳米带的结构和电子性质研究

6.1引言

6.2计算方法和模型

6.2.1计算方法

6.2.2建立模型

6.3计算结果与讨论

6.3.1 GaN纳米带的电子性质

6.3.2缺陷GaN纳米带的电子性质

6.3.3碳掺杂GaN纳米带的电子性质

6.4小结

参考文献

第7章 总结论

附录 作者在SCI源期刊上发表的有关论文目录