《表1 带帽和开口碳纳米管以及5种不同缺陷的碳纳米管的功函数》

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《顶端与缺陷结构对碳纳米管金属性影响的第一性研究》

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图5展示的是两种不同的顶端结构和5种含有不同缺陷结构的碳纳米管态密度。从带帽碳纳米管的态密度图中可见，在费米能级附近存在宽度为0.7 e V的带隙，这使得碳纳米管表现出半导体的特性，这个结论与Chen等[17]的研究结果一致。开口结构的碳纳米管在费米能级附近的电子密度明显高于带帽的碳纳米管，说明开口的碳纳米管具有更好的导电性。顶端分别有5种缺陷结构的碳纳米管的态密度的电子自旋向上与电子自旋向下都呈现出不对称性。第1种缺陷电子自旋向上的态密度在费米能级附近连续，表现出金属性，而电子自旋向下的态密度在费米能级附近不连续，表现出半导体性，这使得碳纳米管整体表现出半金属性[18]，这归因于顶端富勒烯半球结构的空位缺陷磁化[19]。第2、3、4种缺陷在费米能级处的态密度不连续，存在明显的带隙，表现出半导体性。第5种缺陷，电子无论是自旋向上还是自旋向下，其态密度在费米能级处都不为0，表现出典型的金属性。有缺陷的碳纳米管在费米能级处的带隙宽度小于无缺陷的带帽碳纳米管，表现出导电性增强。远离顶端的缺陷使得费米能级处的带隙消失，表现出更好的导电性。