基于第一性原理：硼氮对掺杂超小半径碳纳米管结构与电学性能解析

一、引言

1.1研究背景与意义

碳纳米管（CarbonNanotubes，CNTs）自1991年被日本科学家饭岛澄男发现以来，因其独特的结构和优异的性能，在众多领域展现出巨大的应用潜力，成为材料科学领域的研究热点之一。碳纳米管是由单层或多层石墨片围绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成的无缝管状结构，其管径通常在纳米量级，长度可达微米甚至毫米级，具有极高的长径比。这种特殊的一维纳米结构赋予了碳纳米管许多优异的性能，如在微观尺度下，单根碳纳米管的拉伸强度可达200GPa，是碳素钢的100倍，而密度只有钢的1/7-1/6，