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低维碳基材料结构与拓扑物性：基于理论计算的深度剖析

一、引言

1.1研究背景与意义

在材料科学领域，低维碳基材料凭借其独特的结构和优异的性能，成为了近年来的研究热点。低维碳基材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度（1-100nm）的碳材料，包括零维的富勒烯、一维的碳纳米管以及二维的石墨烯等。这些材料的特殊结构赋予了它们许多常规材料所不具备的性质，如高载流子迁移率、高导热率、高强度和良好的化学稳定性等，使其在众多领域展现出巨大的应用潜力。

自1985年富勒烯被发现以来，低维碳基材料的研究取得了长足的进展。富勒烯具有独特的笼状结构，其中C60是最为典型的代表，由60个碳原子组