| 摘要 | 第1-8页 |
| Abstract | 第8-19页 |
| 第一部分 纳米材料的理论研究 | 第19-107页 |
| 第一章 密度泛函理论 | 第21-37页 |
| ·绝热近似和Hartree-Fock近似 | 第21-24页 |
| ·密度泛函理论的基础 | 第24-27页 |
| ·Thomas-Fermi-Dirac近似 | 第25页 |
| ·Hohenberg-Kohn理论 | 第25-27页 |
| ·Kohn-Sham方程:有效单电子近似 | 第27-29页 |
| ·交换相关能量泛函 | 第29-31页 |
| ·局域自旋密度近似(LSDA) | 第29页 |
| ·广义梯度近似(GGA) | 第29-30页 |
| ·轨道泛函:SIC,LDA+U,OEP和EXX | 第30页 |
| ·杂化泛函 | 第30-31页 |
| ·本论文所采用的基于密度泛函理论的计算软件包 | 第31-33页 |
| 参考文献 | 第33-37页 |
| 第二章 硼氮纳米管及氟化的硼氮纳米管的理论研究 | 第37-65页 |
| ·纳米管的研究进展 | 第37-44页 |
| ·碳纳米管的发现与研究进展 | 第37-41页 |
| ·硼氮纳米管 | 第41-42页 |
| ·其他材料的纳米管结构 | 第42-43页 |
| ·小结 | 第43-44页 |
| ·小半径硼氮纳米管的几何结构,电子,及声子性质 | 第44-52页 |
| ·研究背景 | 第44页 |
| ·计算方法与细节 | 第44-45页 |
| ·硼氮纳米管的结构特征 | 第45页 |
| ·硼氮纳米管及其相关材料的能量比较 | 第45-47页 |
| ·可能的最小硼氮纳米管 | 第47-48页 |
| ·硼氮纳米管的电子性质 | 第48-49页 |
| ·硼氮纳米管中的声子 | 第49-51页 |
| ·小结 | 第51-52页 |
| ·氟化的硼氮纳米管 | 第52-59页 |
| ·研究背景 | 第52页 |
| ·计算方法与细节 | 第52-54页 |
| ·一个氟原子的替代掺杂 | 第54-55页 |
| ·一个氟原子的吸附掺杂 | 第55页 |
| ·两个氟原子的掺杂 | 第55-57页 |
| ·对实验结果可能的解释 | 第57页 |
| ·小结 | 第57-59页 |
| 参考文献 | 第59-65页 |
| 第三章 铁磁半金属低维纳米材料的理论研究 | 第65-87页 |
| ·自旋电子学以及半金属材料介绍 | 第65页 |
| ·封装过渡金属纳米线的硼氮纳米管中的半金属铁磁性 | 第65-72页 |
| ·研究背景 | 第65-66页 |
| ·计算方法与细节 | 第66页 |
| ·封装镍纳米线的硼氮纳米管的结构及束缚能 | 第66-67页 |
| ·封装镍纳米线的硼氮纳米管的磁性质 | 第67-71页 |
| ·讨论 | 第71页 |
| ·小结 | 第71-72页 |
| ·一维的过渡金属苯环三明治高聚物:可能的自旋输运的理想材料 | 第72-83页 |
| ·研究背景 | 第72-73页 |
| ·计算方法与细节 | 第73页 |
| ·不同的过渡金属苯环高聚物的束缚能及基态 | 第73-76页 |
| ·[V(Bz)]_∞和[Mn(Bz)]_∞的电子,磁性质 | 第76-77页 |
| ·有限温度下[V(Bz)]_∞和[Mn(Bz)]_∞的磁性质 | 第77-78页 |
| ·链内交换耦合参数 | 第78-79页 |
| ·拉伸对[V(Bz)]_∞和[Mn(Bz)]_∞磁性的影响 | 第79-80页 |
| ·杂化密度泛函的结果 | 第80页 |
| ·小结 | 第80-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 第四章 氧化锌纳米线的理论研究 | 第87-97页 |
| ·研究背景 | 第87-88页 |
| ·研究方法 | 第88-90页 |
| ·电学性质 | 第90页 |
| ·弹性性质 | 第90-92页 |
| ·压电性质 | 第92页 |
| ·小结 | 第92-95页 |
| 参考文献 | 第95-97页 |
| 第五章 其它材料的理论计算 | 第97-107页 |
| ·硼掺杂的金刚石超导体的理论研究 | 第97-105页 |
| ·研究背景 | 第97-98页 |
| ·研究方法 | 第98-99页 |
| ·计算结果分析 | 第99-104页 |
| ·小结 | 第104-105页 |
| 参考文献 | 第105-107页 |
| 第二部分 线性标度电子结构方法的发展 | 第107-157页 |
| 第六章 线性标度的电子结构理论:基态性质 | 第109-143页 |
| ·线性标度计算方法概况 | 第109-117页 |
| ·密度泛函理论中的密度矩阵 | 第110-111页 |
| ·费米算符展开和费米算符投影方法 | 第111-112页 |
| ·能量泛函最小化方法 | 第112-114页 |
| ·密度矩阵纯化方法 | 第114-115页 |
| ·保持等幂的迭代算法 | 第115-116页 |
| ·其他线性标度算法 | 第116页 |
| ·对角化以外的线性标度 | 第116-117页 |
| ·自旋非限制的线性标度的电子结构理论 | 第117-127页 |
| ·研究背景 | 第117-118页 |
| ·基本理论 | 第118-120页 |
| ·算法的具体实现 | 第120-121页 |
| ·算法的性能测试 | 第121-122页 |
| ·磁性的碳掺杂的BN(5,5)和BN(7,6)纳米管 | 第122-127页 |
| ·讨论 | 第127页 |
| ·小结 | 第127页 |
| ·最局域化瓦尼尔函数的线性标度计算方法 | 第127-133页 |
| ·研究背景 | 第127-128页 |
| ·最局域化瓦尼尔函数的介绍 | 第128-129页 |
| ·新的线性标度计算方法 | 第129-130页 |
| ·编程实现 | 第130页 |
| ·正确性与效率测试 | 第130-132页 |
| ·讨论 | 第132-133页 |
| ·小结 | 第133页 |
| ·前线轨道的线性标度计算方法 | 第133-139页 |
| ·研究背景 | 第133-134页 |
| ·新的线性标度计算方法 | 第134-136页 |
| ·编程实现以及效率测试 | 第136-137页 |
| ·小结 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-143页 |
| 第七章 线性标度的电子结构理论:响应性质 | 第143-157页 |
| ·密度泛函微扰理论简介 | 第143-145页 |
| ·密度矩阵微扰理论简介 | 第145-146页 |
| ·密度矩阵微扰理论:固体中的声子 | 第146-150页 |
| ·研究背景 | 第146页 |
| ·理论 | 第146-150页 |
| ·小结 | 第150页 |
| ·密度矩阵微扰理论:固体中的电场微扰 | 第150-155页 |
| ·研究背景 | 第150-151页 |
| ·新的线性标度计算方法 | 第151-153页 |
| ·编程实现以及效率测试 | 第153页 |
| ·小结 | 第153-155页 |
| 参考文献 | 第155-157页 |
| 致谢 | 第157页 |
