第1章 概述 1
1.1 纳米材料的分类及基本效应 2
1.2 纳米材料的制备方法 5
1.3 纳米材料的应用 6
1.4 纳米材料的发展趋势 7
1.5 碳纳米管 8
1.6 石墨烯及其纳米带 13
1.7 GaN纳米材料 15
参考文献 23
第2章 理论计算基础 29
2.1 第一性原理理论基础 29
2.2 密度泛函理论 33
2.3 交换关联泛函的简化 35
2.4 密度泛函理论的数值计算方法 38
2.5 第一性原理计算的软件实现 42
参考文献 43
第3章 过渡金属纳米线填充GaN纳米管的结构、电子特性和磁性 46
3.1 引言 46
3.2 计算方法和模型 48
3.3 过渡金属纳米线填充GaN纳米管的结构稳定性 49
3.4 过渡金属纳米线填充GaN纳米管的电子特性 50
3.5 过渡金属纳米线填充GaN纳米管的自旋极化率和磁学性质 53
3.6 小结 54
参考文献 54
第4章 GaN纳米带的结构和电子性质 58
4.1 引言 58
4.2 计算方法和模型 59
4.3 计算结果与讨论 60
4.4 小结 71
参考文献 72
第5章 过渡金属吸附二维GaN单层纳米片的电子结构和磁性 74
5.1 引言 74
5.2 计算方法和模型 75
5.3 过渡金属吸附GaN单层纳米片的几何结构和稳定性 76
5.4 过渡金属吸附GaN单层纳米片的磁性和自旋电荷密度 78
5.5 过渡金属吸附GaN单层纳米片的电子性质 80
5.6 小结 81
参考文献 82
第6章 过渡金属掺杂GaN单层纳米片磁性起源机理 84
6.1 引言 84
6.2 计算方法和模型 89
6.3 过渡金属掺杂GaN单层纳米片的结构稳定性 90
6.4 过渡金属掺杂GaN单层纳米片的磁性和自旋电荷密度 91
6.5 过渡金属掺杂GaN单层纳米片的电子性质和磁性起源机理 92
6.6 小结 95
参考文献 95
第7章 二维GaN/SiC纳米片：界面电子和磁学特性以及电场响应 98
7.1 引言 98
7.2 计算方法 98
7.3 GaN/SiC异质结的几何结构和界面稳定性 99
7.4 GaN/SiC界面的电子性质 100
7.5 GaN/SiC界面的磁学特性 101
7.6 GaN/SiC界面对电场的响应 102
7.7 小结 102
参考文献 103
第8章 结束语 105