碳納米管對電磁波吸收特性的研究.pdf

1、新一代吸波隱身材料要求具有吸收強、寬頻帶、質(zhì)量輕、厚度薄、功能多、紅外微波吸收兼容以及優(yōu)良的其它綜合性能。碳納米管所具有的獨特的力學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能以及電磁吸波特性，使其作為吸波材料具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文首先從吸波材料的隱身機理出發(fā)闡述了碳納米管的電磁波吸收特性。從碳的價鍵結(jié)構(gòu)、碳納米管與石墨的淵源關(guān)系入手，對碳納米管的原子結(jié)構(gòu)、Brillouin區(qū)的特點，以及金屬型或半導(dǎo)體型的條件進行了系統(tǒng)的探討。研究了緊束縛模型下完善碳

2、納米管、環(huán)狀碳納米管計入磁場作用的手性SWNTs和手性TCNTs的電子能量色散(狀態(tài))關(guān)系。以及完善的手性SWNTs和第Ⅰ、Ⅱ類TCNTs的能隙隨外磁場變化出現(xiàn)以Фi=Ф0(h/e)為周期的金屬——半導(dǎo)體連續(xù)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象，這是對碳納米管吸波影響明顯的AB效應(yīng)。 碳納米管對電磁波的吸收機理比較復(fù)雜，從可見光到紅外波段，碳納米管都有良好的吸波特性。對其吸波機理的研究表明：對可見光的吸收對應(yīng)于能帶的帶間躍遷，而對于紅外波段的吸收對應(yīng)于呼吸

3、振動模的激發(fā)。我們從晶格振動與電磁波直接相互作用的條件入手，介紹了SWNTs中原子的振動模式及Raman散射。重點研究了SWNTs對紅外光的吸收機理，關(guān)于呼吸振動模，建立了一個理論模型，并分析了呼吸振動模的頻率與碳納米管參數(shù)的依賴關(guān)系，進行了數(shù)值計算。對微波吸收機理也進行了探討，詳細介紹了碳納米管微波吸收材料的實驗研究結(jié)果。 根據(jù)手性電磁理論，碳納米管的本征手性模型和螺旋結(jié)構(gòu)模型會產(chǎn)生毫米波段或厘米波段的吸收。碳納米管的手性明顯