石墨带的晶格动力学研究

基于晶格动力学理论,采用力常数模型,计算了石墨带的声子色散关系、振动模式密度和比热.计算结果表明,石墨带的声子谱特征介于一维碳纳米管和二维石墨片之间.扶手椅型和锯齿型石墨带的中、高频声子支分别与锯齿型和扶手椅型碳纳米管的类似.由于声子限域效应,低频声子支随着石墨带带宽的改变出现明显的频移现象.振动模式密度在高频区几乎不敏感于带宽,而低频区的峰位随着带宽的增加而逐渐向低频移动.此外,无论是在低温还是高温,比热都随着带宽的增加而逐渐降低,呈现量子尺寸效应.在300K时,比热可以拟合成Cv=Cvg+A/n,其中Cvg为石墨片的热容,而A/n项反映了石墨带中边缘效应对比热的影响.