| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第15-34页 |
| 1.1 碳材料概述 | 第15-20页 |
| 1.1.1 C_(60)零维量子点 | 第17-18页 |
| 1.1.2 碳纳米管 | 第18页 |
| 1.1.3 石墨烯 | 第18-19页 |
| 1.1.4 石墨炔(graphyne) | 第19-20页 |
| 1.2碳原子的三种杂化类型—sp、sp~2、sp~3 | 第20-22页 |
| 1.3 新型纳米碳材料 | 第22-29页 |
| 1.3.1 零维纳米碳材料 | 第23-24页 |
| 1.3.2 一维纳米碳材料 | 第24-26页 |
| 1.3.3 二维纳米碳材料 | 第26-29页 |
| 1.4 多孔质碳泡沫及其应用 | 第29-31页 |
| 1.5 本文工作内容及意义 | 第31-34页 |
| 第2章 理论计算方法 | 第34-45页 |
| 2.1 多电子体系中的Hamiltonian | 第34-35页 |
| 2.2 基本近似理论 | 第35-37页 |
| 2.2.1 绝热近似(Born-Oppenheimer近似) | 第35页 |
| 2.2.2 单电子近似(Hartree-Fock近似) | 第35-37页 |
| 2.2.3 晶体中的周期场(Bloch定理) | 第37页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第37-43页 |
| 2.3.1 理论模型基础 | 第38页 |
| 2.3.2 Hohenberg-Kohn理论 | 第38-39页 |
| 2.3.3 Kohn-Sham方程 | 第39-41页 |
| 2.3.4 交换关联泛函 | 第41-43页 |
| 2.4 第一性原理计算软件和计算流程简介 | 第43-45页 |
| 第3章 碳泡沫纳米线：表面态的破坏导致金属-半导体转变 | 第45-62页 |
| 3.1 研究背景 | 第45-47页 |
| 3.2 计算方法 | 第47页 |
| 3.3 结果与分析 | 第47-61页 |
| 3.3.1 碳泡沫纳米线结构和化学稳定性 | 第47-50页 |
| 3.3.2 碳泡沫纳米线的电子结构 | 第50-54页 |
| 3.3.3 氢化钝化7H-CFNW表面态 | 第54-57页 |
| 3.3.4 碳泡沫纳米线的热动力学及其稳定性 | 第57-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第4章 纳米多孔γ-碳泡沫及其优异的电学特性 | 第62-79页 |
| 4.1 研究背景 | 第62-63页 |
| 4.2 计算方法 | 第63-64页 |
| 4.3 结果与分析 | 第64-78页 |
| 4.3.1 γ-碳泡沫结构信息 | 第65-68页 |
| 4.3.2 γ-碳泡沫的稳定性 | 第68-74页 |
| 4.3.3 γ-碳泡沫的电学特性 | 第74-78页 |
| 4.4 本章小结 | 第78-79页 |
| 第5章 设计具有石墨烯纳米带电学特性的三维多孔碳泡沫 | 第79-101页 |
| 5.1 研究背景 | 第79-81页 |
| 5.2 计算方法 | 第81-82页 |
| 5.3 结果与分析 | 第82-99页 |
| 5.3.1 碳泡沫的结构与命名 | 第82-86页 |
| 5.3.2 碳泡沫尺度依赖的电学特性 | 第86-93页 |
| 5.3.3 碳泡沫的稳定性 | 第93-99页 |
| 5.4 本章小结 | 第99-101页 |
| 第6章 R(m,n)-石墨炔中的圆角矩形低能行为伴随多重Dirac点 | 第101-114页 |
| 6.1 研究背景 | 第101-103页 |
| 6.2 计算方法 | 第103页 |
| 6.3 结果分析与讨论 | 第103-113页 |
| 6.3.1 R(m,n)L(x,y)-石墨炔结构及其稳定性 | 第103-105页 |
| 6.3.2 单炔键R(m,n)-石墨炔中的多重Dirac点 | 第105-110页 |
| 6.3.3 多炔键R(2,2)L(x,y)-石墨炔中的多重Dirac点 | 第110页 |
| 6.3.4 应力对R(n,n)-石墨炔Dirac色散关系的影响 | 第110-112页 |
| 6.3.5 讨论 | 第112-113页 |
| 6.4 本章小结 | 第113-114页 |
| 结论与展望 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-133页 |
| 附录A 攻读学位期间发表的学术论文 | 第133-135页 |
| 附录B 攻读学位期间参与的科研项目 | 第135-136页 |
| 致谢 | 第136页 |
