First-principles calculation of electronic polarization of III-V nanotubes
采用第一性原理研究了BN和AlN纳米管及其石墨片在外加电场作用下的电子极化。我们发现锯齿形纳米管的原子极化率随直径的减小而增大，而扶手椅形纳米管的原子极化率随直径的减小而减小。极化的变化与B或Al原子周围的键的外角有关，而与N原子周围的键的外角无关。锯齿形纳米管的极化随着直径的减小而增加，这是由于当它们被缠绕成管状时，外角的大变化引起的。另一方面，键长的减小导致薄扶手椅型纳米管的弱极化。
2008-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Study of One-dimensional Chains of Metal Atoms in Nanotubes
利用第一性原理总能量赝势计算方法，研究了钾和铝的碳纳米管链的性质。对于BN管，金属链与管之间几乎没有相互作用，并且这些管的导电性是通过位于管内部的载流子来实现的。相比之下，对于小半径的碳纳米管，有两种类型的相互作用：电荷转移（碱金属原子占主导地位）导致强离子凝聚力，和杂化（多价金属原子）导致较小的凝聚力。对于碳管中的铝原子链，我们表明，这两种效应的贡献。分析了与这些受限金属原子链有关的新的电子性质。
1995-08-25 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Are fluorinated BN nanotubes n-type semiconductors?
采用密度泛函方法研究了氟掺杂BN纳米管的结构和电子性质。结果表明，F原子优先取代N原子，导致BN层的实质性变化。然而，F替代掺杂导致没有浅杂质态。F原子在B位上的吸附比在N位上的吸附更稳定。吸附有F原子的BNNT是p型半导体，表明实验观察到的具有大电导率的F掺杂多壁BNNT中的电子导电可能是由于吸附的F原子所致的p型，而不是之前假设的n型。
2005-11-09 cond-mat.mtrl-sci
A Study on Silicon Nanotubes based on the Tersoff potential
本研究利用基于Tersoff势的经典分子动力学模拟对硅纳米笼和纳米管的结构和热行为进行了研究。对于基于Tersoff势的假设Si纳米管，Si-Si键长、每个原子的结合能、直径和将片弯曲成管的弹性能与从以前的密度泛函理论结果得到的结果很好地一致。大多数的结构，这是从SA模拟获得的几个初始结构与金刚石结构，包括笼状，管状，或片状结构，并已组成的sp3和sp2键。在金刚石结构中，硅纳米管的每个原子的结合能高于硅块体的结合能，这意味着制备硅纳米管或类石墨片的困难。然而，由于硅原子将片弯曲成管的每个原子的弹性能非常低，当形成石墨状硅片时，生产硅纳米管的额外成本也非常低。当硅纳米管由sp2键和sp3键两者构成并且sp3与sp2的比率高时，由于硅纳米管存在的概率增加，因此预期类似于多壁结构的硅纳米管。
2002-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Selective adsorption of first-row atoms on boron nitride nanotubes: the effect of localized states
第一性原理计算揭示了具有不同电负性的第一行原子如锂（Li）、碳（C）和氟（F）在锯齿形单壁氮化硼纳米管（BNNT）上的吸附表现出令人惊讶的选择性。吸附能和吸附位置取决于被吸附物相对于宿主管中的B和N原子的化学活性。详细地说，F原子倾向于吸附在B原子的顶部，C原子在能量上有利于留在垂直于管轴的桥位上，而Li原子几乎不粘附到管上（吸热反应）。根据前线分子轨道理论，阐明了这三类元素在BNNTs上的吸附行为。此外，还探讨了吸附改性BNNTs电子结构的机理，并提出了一种可行的方法来定制BNNTs的电子性质。
2005-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Bulk and Lattice Properties for Rigid Carbon Nanotubes Materials
我们使用碳原子之间的原子-原子势来获得纳米管之间的相互作用势（假设为刚性），从而计算一束纳米管在二维六角形堆积中的结合能。所提出的模型与我们早期对富勒烯和有机分子晶体的研究非常相似。纳米管间的距离，每单位长度的能量，体积模量和声子的纳米管间的振动的结果得到的测量和其他可用的计算与可用的数据进行比较。我们还模拟了多壁纳米管的形成。我们发现各种计算量的结果与实测结构参数和其他计算结果非常吻合。在此刚性分子模型中计算的在高达30 Kbar的压力下施加的一束纳米管的压缩上存储的可逆能量与测量结果相比被高估了约30%，这意味着在高压下管的可感知的柔性。该模型被认为是非常适合于将柔性纳米管束的单壁和多壁纳米管材料的各种类型。
2000-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Van der Waals interaction between a microparticle and a single-wall carbon nanotube
得到了描述原子（分子）与单壁碳纳米管之间范德华相互作用的自由能和力的Lifshitz型公式。单壁纳米管被认为是一个带有二维自由电子气体的圆柱形薄片，在电磁场上具有适当的边界条件。利用所得公式计算了不同半径的单壁碳纳米管与氢原子（分子）之间的范德华力和自由能。氢原子与单壁和多壁碳纳米管的范德华相互作用的比较研究表明，取决于原子-纳米管的分离距离，石墨介电常数的理想化已经适用于只有两个或三个壁的纳米管。
2007-04-13 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Adsorption of He atoms in external grooves of single wall carbon nanotube bundles
计算了He原子在单壁碳纳米管束外槽势中的量子态。计算的基态能量被发现是在公平的协议与实验估计，这表明外槽网站是一个优先网站的实验研究的样品中的He气体的吸附。计算了低密度$^4$ He原子气体吸附在沟槽位置的比热。讨论了槽的特殊几何形状及其对吸附质量子态和比热的影响。
2002-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Spin dependent transport of ``nonmagnetic metal/zigzag nanotube encapsulating magnetic atoms/nonmagnetic metal'' junctions
针对一种新型的碳纳米管磁电阻器件，我们提出了“金属/锯齿形碳纳米管封装磁性原子/金属”结。我们从理论上研究了纳米管的自旋极化边缘和封装的磁性原子对输运的影响。当原位库仑能量除以转移积分的大小$U/|t|$大于0.8时，由于磁性原子的自旋方向而产生的大的MR效应（其具有大约100%的MR比率的大小）出现，反映了这种自旋极化边缘。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Superconductivity in carbon nanotubes coupled to transition metal atoms
研究了锯齿形和扶手椅形单壁碳纳米管与过渡金属Ni原子纳米线相互作用的电子结构。Ni纳米线在费米能处产生大的电子态密度（DOS）。增强DOS的自旋状态和定位的过渡金属线（内部或外部的纳米管）的依赖关系进行了研究。电子-声子相互作用的初步估计表明，这种系统可能具有$\sim$ 10-50 K的超导转变温度。纳米管“绳”中观察到的超导电性迹象也可能与本征过渡金属杂质的影响有关。
2002-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-filtering and Disorder Induced Giant Magnetoresistance in Carbon Nanotubes: Ab Initio Calculations
氮掺杂的碳纳米管可以在卟啉类缺陷上提供反应位点。众所周知，许多卟啉化合物中含有过渡金属原子，我们探索了氮掺杂碳纳米管中过渡金属原子与卟啉类缺陷的键合。用密度泛函理论和递归格林函数方法分析了体系的电子结构和输运性质。结果确定血红素B样缺陷（铁原子键合到四个氮）是最稳定的，并且对于单个缺陷具有更高的极化电流。在几百纳米长的纳米管中随机定位的血红素B缺陷的情况下，极化达到接近100%，这意味着有效的自旋过滤器。在这些长纳米管中还观察到无序感生的磁电阻效应，用非磁性电极计算的值高达20000%。
2011-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Interaction of chlorine with Stone-Wales de- fects in graphene and carbon nanotubes, and thermodynamical prospects of chlorine-induced nanotube unzipping
我们研究了氯原子在Stone-Wales缺陷处与碳纳米管和石墨烯的结合以及与原始纳米管侧壁的结合。我们使用从头算热力学表明，如果环境中的氯是足够丰富的，碳纳米管解压缩成石墨烯纳米带氯化边缘可能是可行的。通过温度和压力控制Cl化学势，选择性地打开低于阈值直径的管是可能的。此外，我们发现与无缺陷的石墨烯和纳米管相比，与Stone-Wales缺陷结合的氯原子的结合能增加，这表明缺陷可能作为管解链的成核位点。在石墨烯上，在环境条件下，不超过一个Cl原子可以与缺陷结合，从而限制了所得纳米带中可能的Cl诱导的变化。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modification of the electronic structure in a carbon nanotube with the charge dopant encapsulation
本文利用第一性原理研究了铯和碘等电荷掺杂剂对碳纳米管电子结构的影响。封装的铯原子向纳米管提供一个电子，并在导带下方产生类似施主的状态。相比之下，碘三聚体（I $_{3}$）接受来自纳米管的电子，并产生高于价带最大值的受体样态。我们发现，金属扶手椅型碳纳米管中的铯原子引起费米能级附近的态密度的空间振荡。
2008-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Calcium-Decorated Carbon Nanotubes for High-Capacity Hydrogen Storage
使用第一性原理计算，我们进行了一个搜索的基础上，掺杂或有缺陷的碳纳米管上的单独分散的钙原子的高容量储氢介质。我们发现，多达六个H2分子可以结合到一个Ca原子，每个具有理想的结合能约0.2 eV/H2。空Ca 3d态与H2 σ态的杂化有助于H2结合，并且Ca原子优先结合到掺杂的硼和分散在碳纳米管上的缺陷位点来抑制Ca簇集。我们还表明，个别钙修饰的B掺杂的碳纳米管的浓度为~6原子。%的B掺杂可以达到~ 5wt%氢的重量容量。
2009-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Vibrations of a chain of Xe atoms in a groove of carbon nanotube bundle
我们提出了一个晶格动力学研究的振动的线性链的碳纳米管束的槽位置的吸附物。计算了特征声子频率，讨论了吸附质极化矢量。本研究结果与先前发表的结果的比较表明，吸附质的振动不能被视为完全解耦的碳纳米管的振动和吸附质和管模式之间的显着杂交发生大波长的声子。
2003-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Formation of nanoribbons by carbon atoms confined in a single-walled carbon nanotube -- A molecular dynamics study
本研究针对单壁碳纳米管内碳原子形成纳米带的过程开展分子动力学模拟，对比发现Tersoff势在描述该过程时优于常用反应力场势，并确定了缺陷最少的成带温度窗口，与实验结果吻合。
2023-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium transport equations and ab initio study of adsorption processes on carbon nanotubes
在碳纳米管（CNT）上气体吸附的理论研究中，原子的电离、极化、表面扩散和解吸的非平衡过程被认为是自洽的。该方法是基于Zubarev的非平衡统计算子方法和反应扩散理论。的一组非线性输运方程得到所选择的参数的描述：吸附的原子，电离和极化的原子在CNT的电磁场的平均数，和从CNT表面解吸的原子的平均数。从头算模拟进行了“气体单壁碳纳米管”系统的气体特别实际的利益：他和NO。所获得的吸附能值揭示了优选的本地化网站的吸收He原子以及它们的依赖关系的吸附距离。一个显着的影响，NO吸附CNT的电子性质的证明。分析了空位的存在对吸附性质的影响。结果表明，在空位形成的影响下，CNT结构进行重建，使NO分子的化学吸附。
2014-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Routines to synthesize carbyne of more than 6000 atoms
碳炔具有优异的电学、光学和磁学性能，在光电和磁电领域有着广泛的应用。然而，制造超过6000个碳原子的单原子链提出了巨大的技术挑战。为了预测不同环境下的最佳碳链长度，我们建立了一个Monte Carlo模型，在该模型中，在有限的温度下，一个尺寸为4000-15000个原子的有限长度的碳炔被碳纳米管封装。蒙特卡罗模拟表明碳纳米管的稳定性受碳纳米管的性质、孔隙率、外压、温度和碳纳米管链长的影响。当给定碳纳米管的几何结构和环境参数时，我们的蒙特卡罗算法可以预测内部碳炔的最大长度。我们的工作提供了一条在室温下制造比6000个原子长得多的碳链的途径。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Surface Atom Motion to Move Iron Nanocrystals through Constrictions in Carbon Nanotubes under the Action of an Electric Current
在电流的作用下，碳纳米管内部的金属纳米晶体可以被整体传输。我们从实验和理论上研究了铁纳米管如何通过比纳米管本身横截面积更小的碳纳米管收缩。值得注意的是，通过原位透射电子成像和衍射，我们发现，当通过收缩时，碳纳米管在很大程度上保持固体和结晶，而碳纳米管不受影响。我们解释了这种行为的铁原子的运动和重排的表面上的铁原子的图案。可以用一个模型来描述微电极的运动，该模型的参数几乎与微电极的长度、面积、温度和电迁移力的大小无关。我们预测，金属纳米晶体可以通过复杂的几何形状和收缩，与纳米力学和金属纳米粒子的可调合成的影响。
2013-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A two-qubit cell on the basis of boron nitride nanotubes for the quantum computer
本文报道了碱金属和碱土金属原子及其离子插层氮化硼纳米管的量子化学计算结果。结果表明，不成对自旋在分离的金属原子上局域化。因此，我们提出在填充氮化硼纳米管的基础上构建量子计算机的双量子比特单元。
2002-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Many-body interactions among adsorbed atoms and molecules within carbon nanotubes and in free space
本文讨论了He、Ne、H_2、Ar、Kr和H_2O_3等准一维相的三体三偶极相互作用在纳米管束间隙通道和外表面的重要性。我们发现，衬底介导的贡献是实质性的：对于间隙H_2的有效对势的阱深减少到约一半的自由空间中的值。我们对H_2三聚体的线形构型和等边构型进行了从头计算，发现当间距大于3埃时，重叠作用对线形构型中的DDD相互作用影响不大。然而，DDD相互作用单独显然是不够的三角形的配置研究。
2000-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Dispersion Interaction of Atoms with Single-Walled Carbon Nanotubes described by the Dirac Model
利用石墨烯的Dirac模型计算了原子、分子与单壁碳纳米管之间的相互作用能和作用力。为此目的，Lifshitz型公式适用于圆柱形几何形状的情况下，与邻近力近似的帮助下使用。所得到的结果进行了比较与那些来自石墨烯的hydrodynic模型。对氢原子和氢分子进行了数值计算。结果表明，狄拉克模型导致较大的值的范德华力比流体动力学模型。对于氢分子，使用这两种模型计算的相互作用能和力大于氢原子。
2011-08-30 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Quasi-one and two-dimensional transitions of gases adsorbed on nanotube bundles
采用巨正则蒙特卡罗模拟研究了Ar和Kr原子在碳纳米管绳（束）外表面的吸附行为。计算出的吸附等温线揭示了与两个相邻纳米管交叉点附近和平行的准一维原子线的连续产生相关的相变。
2000-08-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Tunable adsorption on carbon nanotubes
我们从第一性原理出发研究了单原子氢和铝在单壁碳纳米管上的吸附。吸附是放热的，并且相关的结合能与锯齿形管的半径成反比。我们发现，单原子的吸附和相关性质可以连续和可逆地修改外部径向变形。随着径向变形量的增加，变形管高曲率处的结合能增加。曲率和径向变形的影响取决于管的手征性。
2001-07-23 cond-mat.mtrl-sci
The Role of Oxygen at the Interface between Titanium and Carbon Nanotubes
我们研究了碳纳米管（CNTs）和表面沉积的钛之间的界面，使用电子显微镜和光电子能谱，支持密度泛函计算。在界面处观察到Ti原子向纳米管的电荷转移和碳化物的形成，这表明存在强相互作用。然而，Ti和CNT之间的氧的存在下显着削弱Ti？CNT相互作用。表面的Ti原子将优先键合到含氧位点。氧杂质的潜在来源进行了检查，即从任何残留的气氛和预先存在的氧杂质的纳米管表面上，我们通过氧等离子体表面预处理增强氧。关于钛和碳纳米管之间的欧姆接触的文献数据的变化解释通过样品预处理和不同的真空水平，我们建议改进的处理路线可靠的肖特基势垒无钛？纳米管接触形成。
2009-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Quantum Transport Properties of Substitutionally Doped Double-Walled Carbon Nanotubes
采用第一性原理研究了氮、硼掺杂双壁碳纳米管的电子输运和量子输运性质。发现由典型的石墨范德华键距分离的同心纳米管侧壁在六方网络中掺入掺杂原子后强烈相互作用。由掺杂原子引起的局部扰动扩展到两个壳层，由于它们的电子状态的杂交，与两个独立的单壁纳米管相比，产生的背散射效率降低。微米长的双壁碳纳米管的输运性质的研究的多尺度方法允许证明，从弹道的本地化制度的过渡可以发生依赖于掺杂的类型和载流子的能量。这些结果揭示了量子机制，其中B和N掺杂是一种有效的方法来创建金属同心碳纳米管的迁移率间隙。
2016-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of Ga-based nanowires and the interaction of Ga with single-wall carbon nanotubes
镓显示出的物理性质使其成为制造纳米电子学中金属纳米线和高导电互连的潜在元素。用第一性原理赝势平面方法证明了Ga可以形成稳定的金属线性和锯齿形单原子链结构。单个Ga原子与单壁碳纳米管（SWNT）之间的相互作用导致涉及电荷转移的化学吸附键。Ga原子掺杂的单壁碳纳米管产生施主态。由于单个Ga原子与SWNT之间的显著相互作用，可以实现管的连续Ga覆盖。通过碳纳米管模板的涂覆制备的镓纳米线是稳定的、高导电的。
2005-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Van der Waals interaction between microparticle and uniaxial crystal with application to hydrogen atoms and multiwall carbon nanotubes
本文将van der Waals力的Lifshitz理论推广到原子（分子）与单轴晶体的平面、各向同性材料或单轴晶体构成的长圆柱或圆柱壳相互作用的情形。对于半空间或单轴晶体平板附近的微粒，给出了范德瓦尔斯和Casimir-Polder相互作用自由能的精确表达式。得到了微粒-圆柱相互作用自由能的近似表达式，当微粒-圆柱间距远小于圆柱半径时，该表达式变得精确。用所得的表达式研究了氢原子（分子）与石墨板或多壁碳纳米管之间的范德华相互作用。为了实现这一点，石墨介电常数沿虚频轴的行为被发现使用的普通和非常射线的石墨的复折射率的光学数据。结果表明，氢原子在多壁碳纳米管内部的位置比在外部的位置具有能量优势。
2005-03-24 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Band gap unification of partially Si-substituted single wall carbon nanotubes
用LDA平面波能带结构计算方法研究了一组原始单壁SiC纳米管、Si取代的碳纳米管和SiC片的原子和电子结构。碳原子被Si连续取代导致金属（8，8）SWCNT的能谱中的带隙开口，其中带隙对Si浓度具有近似二次依赖性。对于半导体（10，0）SWCNT的相同取代导致在约25%的Si浓度下的带隙最小值（0.27eV）。在12- 18%的Si浓度区域中，两种类型的纳米管在γ-γ点处具有小于0.5eV的直接带隙。对手性（8，2）SWSi_（0.15）C_（0.85）NT系统的计算给出了类似的（0.6 eV）直接带隙。与随机分布相比，Si原子在原子晶格中的规则分布在能量上优选约0.1 eV/原子。与时间相关的DFT计算表明，硅取代充分增加（大约由一个数量级）的总概率的光学跃迁在近红外区域，这是由于在金属单壁碳纳米管的直接带隙的开放，统一的性质和能量的带隙的所有单壁碳纳米管物种，大的<Si3p |r| Si3s>径向积分值和参与的Si 3d状态的化学键在价带和电导带。
2007-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Condensation of Helium in Nanotube Bundles
氦原子被强烈吸引到碳纳米管束内的间隙通道。通道内的轴向势的强相互作用可以产生格子气系统，其中束的相邻通道中的原子之间的弱相互吸引力诱导冷凝成具有非常低的结合能的显著各向异性相。我们估算了4He在这种新的准一维凝聚态中的结合能和临界温度。在低温下，吸附物相的比热（小于原子总数的2%）大大超过主体材料的比热。
1999-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Observation of the Smallest Metal Nanotube with Square-cross-section
了解纳米系统的机械性能需要一系列的测量技术和理论方法来收集相关的物理和化学信息。纳米结构和宏观物质中原子的排列可能不同，主要是由于表面能的作用，但是原子和电子结构之间的相互作用与施加的机械应力也可能导致令人惊讶的差异。例如，通过拉伸金属结，已经产生了亚稳态结构，如原子的悬挂链和螺旋线。在这里，我们报告的自发形成的最小的可能的金属纳米管的正方形截面在银纳米接触的伸长。从头计算和分子模拟表明，空心线的形式，因为这种配置允许的表面能被最小化，也产生了一个软的结构，能够吸收巨大的拉伸变形。
2009-03-10 cond-mat.mtrl-sci
Healing of a hole in a carbon nanotube under electron irradiation in HRTEM
利用分子动力学模拟和CompuTEM算法，在室温下，在高分辨透射电子显微镜中，碳纳米管中的空穴在电子辐照下愈合。在所有模拟运行中观察到无定形贴片的形成。无定形补丁形成的外部碳吸附原子的情况下，只有通过重建的碳键网络。它主要由5-、6-和7-元环组成，并引起小瓶颈。此外，在电子辐照下，初始无定形补丁的进一步生长发生。双配位原子被发现在后一个过程中起着至关重要的作用，类似于富勒烯中环重排的自催化作用。在双配位原子存在下的主要重排可以被描述为广义的sp-缺陷迁移：两个三配位原子之间的键断裂，其中一个与附近的双配位原子形成新的键。如果新的和以前的两个配位原子没有键合，则反应导致sp缺陷的位移和sp $^2$碳结构的环的变化。通过双配位原子的跳跃和涉及两个键同时断裂的其他反应的迁移也被检测到，但非常罕见。长寿命的两个协调原子的补丁结构和相关的快速增长的补丁中观察到超过一半的模拟运行。由于纳米管的无定形补丁和瓶颈影响其电子性质，因此这种纳米管在纳米电子应用中具有很好的前景。
2021-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Selective molecular capture mechanism in carbon nanotube networks
最近的空气污染问题引起了人们对开发高效空气过滤器的极大关注，而最有前途的候选者之一就是纳米纤维。我们在这里探索选择性分子捕获机制的挥发性有机化合物在碳纳米管网络进行原子模拟。结果进行了讨论，相对于两个关键参数，定义的纳滤性能，即捕获效率和流动阻力，这验证了碳纳米管网络的优势，具有高的表面积与体积比和原子级光滑的表面。我们还揭示了界面粘附和扩散的重要作用，通过网络的选择性气体运输。
2014-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of the partially hydrogenated armchair carbon nanotubes
采用基于密度泛函理论的赝势方法研究了氢化对扶手椅型单壁碳纳米管电子性质的影响。计算表明，强烈的偏好形成单原子H链沿（5，5）纳米管轴与H绑定在一个无限的H链达到每原子2.58 eV的值。在形成H吸附原子链时，最初金属（5，5）纳米管将电子结构改变为半导体。$\sim$ 0.6 eV的带隙的开放伴随着铁磁有序的磁矩在H链附近的C原子上的反铁磁耦合。这些电子性质与先前在具有锯齿形边缘的窄石墨烯纳米带中观察到的那些惊人地相似。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A Theoretical Study on Spin-Dependent Transport of "Ferromagnet/Carbon Nanotube Encapsulating Magnetic Atoms/Ferromagnet" Junctions with 4-Valued Conductances
作为铁磁体（FM）/间隔物/FM结的一种新功能，我们从理论上研究了多值（或多电平）单元特性，其原理是通过感测两个FM的磁化配置记录的四个状态的电导来实现;（上，上），（上，下），（下，上），（下，下）。为了感测所有状态，需要对应于各个状态的4值电导。我们先前提出在FM 1/自旋极化间隔物（SPS）/FM 2结中获得4值电导，其中FM 1和FM 2具有不同的自旋极化，并且间隔物取决于自旋[J. Phys.：康登斯Matter 15，8797（2003）]。本文将理想的SPS看作是包裹磁性原子的单壁扶手椅型碳纳米管，根据其长度的不同，纳米管在费米能级上呈现共振态或非共振态。得到的四值电导的大小在共振和非共振纳米管之间具有相反的顺序，并且可以通过考虑纳米管的电子状态来理解这种性质。而且，（上，上）和（下，下）之间的磁阻比可以大于平行和反平行配置之间的常规磁阻比。
2004-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Hindered rotation of H2 adsorbed interstitially in nanotube bundles
对氢分子在碳纳米管束间隙通道中的旋转动力学进行了理论研究。在本研究中使用的潜在的原子（C-H）范德华相互作用和静电相互作用的分子与周围的纳米管的总和建模，使用的产品波函数，其中的平移和旋转模式之间的耦合处理的平均场的方式计算的旋转能谱。采用分子动力学（MD）模拟方法对氢转动势垒进行了估算.理论计算和模拟结果都揭示了一个大的旋转势垒（~ 40 meV）的存在。详细地计算了这种转动势垒对转动能级的影响。
2001-10-12 cond-mat.mtrl-sci
Electron Interference Effects on the Conductance of Doped Carbon Nanotubes
我们研究了杂质散射对金属碳纳米管电导的影响，作为杂质相对分离的函数。首先，我们计算了一个干净的（6，6）管的电导，和模型金接触对这个电导的影响。然后，我们计算了引入单个、两个和三个氧原子杂质的影响。我们发现，单氧掺杂的（6，6）纳米管的电导相对于完美的纳米管降低了约30%。第二个掺杂原子的存在下诱导强烈的变化的电导，然而，非常强烈地依赖于两个氧原子的相对位置。我们观察到的电导，重复超过一个O-O的距离，对应于一个整数的半费米波长（$mλ_F/2$）的规则振荡。这些波动反映了强烈的电子干扰现象所产生的电子散射的氧缺陷的贡献，管的电阻不能简单地通过总结其各自的贡献。
2000-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomistic study of electrostatics and carrier transport properties of CNT@MS2 (M= Mo,W) and CNT@BN core-shell nanotubes
在这项工作中，我们提出了一个一维（1D）核-壳纳米结构的电子性质的从头计算研究的MS 2（二硫化钼，WS 2）或BN扶手椅纳米管封装的碳纳米管（CNT）。利用密度泛函理论（DFT）中的局域密度近似（LDA）计算了这种核壳管的能带结构、载流子有效质量、各种基本静电特性和光吸收。这些结构中的载流子输运对于纳米电子学应用是重要的，并且用格林函数形式主义进行了研究。模拟显示在核-壳CNT@MS2管中适度的间接带隙，而CNT@BN显示金属性质。CNT的不同手性强烈影响CNT@MS2结构的载流子有效质量。发现CNT@BN的电子密度在原子核附近更局部化，并且在幅度上更强，而W原子在它们周围显示出比Mo原子更突出的电子气体存在，如在电子局部化函数中发现的。在CNT@MS2系统中，静电差电位指示将电荷从金属转移到壳中的S原子的驱动。在光学吸收方面，与CNT@MS2的更宽的吸收光谱相比，在CNT@BN的6 eV附近观察到强且更尖锐的峰。CNT@BN的金属透射光谱，而CNT @ MS 2显示非金属传输，但具有更大数量的费米能级附近的透射态。电子和光学性质及其在核-壳结构中的可能调谐可以用于各种应用，例如屏蔽互连、逻辑开关和光电子学。
2017-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing Sub-Surface Vibrational Modes by Atom-Resolved Damping Force Spectroscopy
我们建议使用动态原子力显微镜中的振荡悬臂梁的阻尼信号作为一种非侵入性的工具来研究衬底的振动结构。我们提出了原子解析的碳纳米管peapods中的阻尼图，能够识别封闭的Dy@C82分子的位置和包装以及不同直径的纳米管内部的振动模式的局部激发。我们阐明了阻尼的微观模型中的物理起源，并提供定量解释的观察通过计算的振动光谱和阻尼的Dy@C82内的纳米管具有不同的直径使用从头算总能量和分子动力学计算。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theoretical study of position-dependent defect formation in a single-walled carbon nanotube: Stability towards an open end
采用密度泛函理论、半经验PM 3方法和经验Brenner势研究了（5，5）单壁碳纳米管（SWNT）末端的点缺陷，包括原子空位、附加原子和Stone-Wale缺陷.结果发现，更接近单壁碳纳米管开口端更稳定，这些缺陷。在此基础上，提出了缺陷向单壁碳纳米管开口端扩散固定缺陷的模型。此外，计算还表明，类似于DFT计算，半经验PM 3方法是足够准确的研究缺陷形成的单壁碳纳米管。与此相反，基于经验Brenner势的结果显示出很大的误差，有时甚至在质量上不正确。
2006-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
