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低维碳纳米材料的电子结构调控的中期报告
我们正在研究如何在低维碳纳米材料中调控其电子结构，以实现所需的电学性能和应用。在这次中期报告中，我们介绍了我们的研究进展和初步结果。
我们的研究对象是碳纳米管和石墨烯，二者均为低维碳纳米材料。我们主要采用第一性原理计算方法，基于密度泛函理论和量子力学，计算材料的电子结构和能带结构等参数。我们还使用分子动力学模拟方法研究材料的结构和稳定性。
在碳纳米管方面，我们的研究重点是通过掺杂和修饰等方法调控其能带结构，以实现不同的电学性能和应用。我们发现，通过掺杂杂原子或修饰表面功能团，能够有效地调控碳纳米管的能带结构。例如，在掺杂硼原子后，碳纳米管的导电性能可以得到显著提高；在修饰羟基等表面功能团后，碳纳米管则具有更好的生物相容性，适用于生物医学应用。
在石墨烯方面，我们的研究重点是通过应变和缺陷等方法调控其能带结构和电导率。我们发现，通过施加应变或引入缺陷，可以有效地调控石墨烯的电子结构和电导率。例如，在施加拉伸应变时，石墨烯的电导率可以得到显著提高；在引入空位缺陷后，石墨烯的能带结构发生变化，具有更好的传输性能。
总体而言，我们的研究成果表明，通过适当的掺杂、修饰、应变和缺陷等方法，可以有效地调控低维碳纳米材料的电子结构和电学性能，为其在电力电子、光电子学和生物医学等领域的应用提供了新的思路。