弹道碳纳米管中的自旋轨道耦合

短碳纳米管中的高场准弹道输运

High-Field, Quasi-Ballistic Transport in Short Carbon Nanotubes

通过电子输运实验和理论研究了具有Pd欧姆接触的单壁碳纳米管，其长度从几微米到10 nm。声学声子散射的平均自由程估计为lap~300 nm，光学声子散射的平均自由程估计为lop~15 nm。通过非常短（~10 nm）的纳米管的运输是免费的显着的声学和光学声子散射，因此弹道和准弹道分别在低和高偏置电压的限制。高达70 uA的高电流可以流过短纳米管。短纳米管在高场的最终电击穿的可能机制进行了讨论。这里提出的结果具有重要的意义，高性能的纳米管晶体管和互连。

金属-碳纳米管界面的费米能级排列：应用于扫描隧道光谱

Fermi-level alignment at metal-carbon nanotube interfaces: application to scanning tunneling spectroscopy

在任何金属-碳纳米管界面处存在电荷转移，并且感生的界面场确定碳纳米管能带结构相对于金属费米能级的位置。在单壁碳纳米管（SWNT）的情况下，支持在金衬底上，我们表明，电荷转移引起的局部静电势扰动，从而引起所观察到的费米能级移动在扫描隧道光谱（STS）测量。我们还讨论了这项研究的相关性，最近的实验碳纳米管晶体管，并认为费米能级对准将是不同的碳纳米管晶体管与低电阻和高电阻接触。

Theory of Chiral Transport in Carbon Nanotubes

Based on the similarity between the chiral nanotube and the classical solenoid, we study chiral transport along the circumferential direction in a carbon nanotube. We calculate the chiral conductivity, representing a circumferential current induced by an electric field along the nanotube axis for various chiralities of carbon nanotubes. We find that the chiral conductivity in a chiral nanotube is in general non zero, and oscillates as a function of the Fermi energy. This oscillating behavior is attributed to the subband structure of the nanotubes and the warping of the Fermi surfaces.

杂质对弹道碳纳米管Fabry-Perot物理的影响

Impurity effects on Fabry-Perot physics of ballistic carbon nanotubes

我们提出了一个理论模型，解释了在单壁碳纳米管的弹道电导中观察到的反常法布里-珀罗图案。使用散射场论，它示出了沿纳米管的杂质的有限数量的存在下，可以确定通过测量的电导和它们的位置确定。杂质可以被激活或沉默，这取决于通过背栅与衬底的相互作用。简要讨论了设计生物分子探测器的概念步骤。

金属-半导体碳纳米管界面的肖特基势垒

Schottky barriers at metal-finite semiconducting carbon nanotube interfaces

利用自洽紧束缚理论研究了金属-半导体碳纳米管界面的电子性质随碳纳米管长度的变化。我们发现势垒的形状取决于电荷转移的长程尾，导致注入势垒厚度相当于纳米管长度的一半，直到纳米管达到体积极限。随着纳米管长度的增加，纳米管结的电导表现出从隧穿到热激活输运的转变。

碳纳米管中的电荷增强：理论与实验

Electric charge enhancements in carbon nanotubes: Theory and experiments

我们提出了一个详细的研究微米长的单壁碳纳米管的电荷的静电增强效应，理论上使用原子电荷偶极子模型和实验静电力显微镜。我们表明，纳米管表现出在其两端令人惊讶的弱电荷增强，减少与纳米管长度和纳米管半径增加。理论和实验之间的定量协议。

折射率定义的半导体碳纳米管的电吸收研究

Electroabsorption study of index-defined semiconducting carbon nanotubes

报道了具有良好识别性的指数定义的半导体碳纳米管的电吸收光谱。高清晰度的电吸收光谱的测量可以直接与独特的纳米管手性。结果表明，至少在有限的直径范围内，电吸收与纳米管的激子结合能成正比。电吸收是一种直接探测碳纳米管激子态的有力技术，有望成为未来基于碳纳米管的光子器件如电吸收调制器中激子原位研究的有用工具。

多壁碳纳米管中的弹道声子热输运

Ballistic Phonon Thermal Transport in Multi-Walled Carbon Nanotubes

我们报告电传输实验使用电击穿的现象，以执行测温探测个别多壁纳米管的热性能。我们的研究结果表明，纳米管可以很容易地通过弹道声子传播进行热传导，达到量子力学极限的热导。我们确定的热导量子，一个单一的声子通道的热导的极限，并找到良好的协议与理论计算。此外，我们的研究结果表明，热激活C-C键断裂与承载~10^12 A/m^2的电应力相结合的击穿机制。我们还展示了一种电流驱动的自加热技术，以提高纳米管器件的电导显着。

基于碳纳米管的纳米机器

Nanomachines Based on Carbon Nanotubes

研究了双壁碳纳米管作为螺栓螺母副的可能性。壁的相对运动的障碍沿螺旋“螺纹”线和相邻的螺旋线上的跳跃计算为一组双壁碳纳米管的壁长的函数。考虑了碳纳米管壁在外力作用下沿螺旋线作相对运动的动力学。穿孔纳米钻，可变纳米电阻器和其他主要新的纳米管为基础的机械纳米器件，利用这些运动提出。建议纳米器件的可能的操作模式进行了讨论。

金属碳纳米管及相关体系的Luttinger参数g

Luttinger Parameter g for Metallic Carbon Nanotubes and Related Systems

利用无规相位近似（RPA）理论推导了金属碳纳米管的Luttinger参数g。结果与Tomonaga-Luttinger模型一致。所有的金属碳纳米管，无论它们是扶手椅管，锯齿管还是手性管，都应该具有相同的Luttinger参数g。然而，（10，10）碳豆荚应该具有比（10，10）碳纳米管更小的g值。通过施加栅极电压来改变费米能级对g值仅具有二阶效应。RPA理论是计算碳纳米管系统中等离子体激元能量的有效方法，无论基态是Luttinger液体还是Fermi液体。(This论文发表于PRB 66，193405（2002）。然而，Eqs. (6)（9）、（19）、（19）都是错的。

单壁碳纳米管网络中的非局域自旋输运

Nonlocal spin transport in single walled carbon nanotube networks

碳基材料中的自旋输运由于其弹道电导和长的相位相干长度而引起了人们的广泛兴趣。虽然对单个碳纳米管进行了大量研究，但目前的生长和放置技术与大规模制造不兼容。本文报道了单壁碳纳米管网络中非局域自旋的注入和检测。我们观察到自旋输运超过1 μ m的距离，并提取自旋扩散长度为1.6 - 2.4 μ m，从CoFe到纳米管网络的注入自旋极化为18 - 41%。我们的观察表明，自旋输运是可能的，在碳纳米管网络，由于纳米管和金属接触之间的天然隧道势垒的形成。

单壁碳纳米管圆二色性的简易理论

A poor man's theory of circular dichroism in single-wall carbon nanotubes

本研究针对单壁碳纳米管圆二色性理论推导复杂的问题，采用光与物质相互作用的多极展开方法，以更直接的方式重新推导了紧束缚框架下的相关理论。

超高密度碳纳米管阵列的相关击穿

Correlated breakdown of carbon nanotubes in an ultra-high density aligned array

我们证明，在一个密集排列的单壁碳纳米管阵列，一个纳米管的故障导致相邻的纳米管的高度相关的故障，从而产生纳米裂缝。我们发现，相关的起源是破碎的纳米管的静电场，产生局部不均匀的电流和焦耳热分布在相邻的完整的纳米管触发其击穿附近的破碎的纳米管。我们的研究结果表明，密集排列的阵列的行为像一个相关的固体。

周期性氮掺杂石墨烯和碳纳米管超晶格电子和输运性质的第一性原理研究

First-principles study on the electronic and transport properties of periodically nitrogen-doped graphene and carbon nanotube superlattices

基于最近关于$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$石墨烯超晶格中存在谷间相互作用的报道，我们利用第一性原理计算研究了周期性氮掺杂石墨烯和碳纳米管纳米结构的电子性质.在这些结构中，氮原子以精确的周期性取代原始六方晶格中六分之一的碳原子，形成石墨烯和碳纳米管的完美$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$超晶格。探索了$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$石墨烯带和碳纳米管的多种纳米结构，并且所有配置都显示出金属和金属行为。利用非平衡格林函数方法结合密度泛函理论计算了$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$石墨烯和碳纳米管超晶格的输运性质。在一定条件下，原始和$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$扶手椅型碳纳米管异质结构的透射光谱表现出量子化行为。

弹道碳纳米管中的多终端自旋相关输运

Multi-terminal spin-dependent transport in ballistic carbon nanotubes

我们从理论上研究了弹道碳纳米管与两个铁磁引线和两个正常金属引线接触时的非局域自旋输运。当两个铁磁体的磁化从平行变为反平行配置时，电路显示出特定于少通道制度的滞后行为。在相干极限下，由于纳米管内部发生的共振效应，磁信号的幅度被强烈增强。我们的计算为低维非局域自旋输运的实验铺平了道路，这应该会给出与迄今为止在多通道扩散非相干区实现的实验显着不同的结果。

针尖增强拉曼光谱法对碳纳米管绳的折射率归属

Index assignment of a carbon nanotube rope using tip-enhanced Raman spectroscopy

我们利用针尖增强拉曼光谱研究了接触碳纳米管绳中的直径依赖拉曼模式。我们表明，与近场尖端增强的大量的纳米管内的绳可以被识别，即使纳米管模式不能区分在远场信号。几种金属和半导体纳米管可以被识别并分配到纳米管家族。此外，我们提供了一个试探性的手性指数分配。

（6，5）碳纳米管吸收截面的计量学研究

Metrological Investigation of the (6,5) Carbon Nanotube Absorption Cross Section

利用单纳米管吸收显微镜，我们测量了（6，5）碳纳米管在二阶光学跃迁时的吸收截面。我们得到的值为3.2 × 10 ~（-17）cm ~ 2/C原子，精度为15%，准确度低于20%。这构成了第一个手性识别的纳米管的吸收截面研究。相关的吸收-发光显微镜上进行的长纳米管揭示了激子扩散的纳米管的直接表现。

碳纳米管引发碳纳米卷的形成

Carbon Nanotube Initiated Formation of Carbon Nanoscrolls

碳纳米卷（CNSs）独特的拓扑结构和优异的性能激发了非传统纳米器件的概念，但CNSs的制造仍然相当具有挑战性。使用分子动力学模拟，我们证明了自发形成的CNS从石墨烯在衬底上，由碳纳米管（CNT）发起。通过CNT尺寸、碳-碳层间粘附力和石墨烯-基底相互作用来调节石墨烯卷成CNS。从模拟中出现的相图可以提供一个可行的和强大的物理方法来制造CNSs的定量指导。

基于电荷偶极模型的悬臂金属碳纳米管的静电偏转

Electrostatic deflections of cantilevered metallic carbon nanotubes via charge-dipole model

我们计算了静电场引起的悬臂式有限长金属碳纳米管的变形，使用能量最小化方法的基础上的电荷-偶极矩相互作用势结合的经验多体势。研究了单壁和双壁管道的电场强度、电场方向和管道几何形状对静电偏转的影响。这些结果可以应用于基于悬臂碳纳米管的纳米机电器件。

双壁碳纳米管的类径向呼吸声子模

Radial-breathing-like phonon modes of double-walled carbon nanotubes

在一个简单的解析模型中研究了双壁碳纳米管的类径向呼吸声子模（RBLM），其中相互作用力常数可以由连续模型解析得到.通过求解动力学矩阵得到了RBLMs的频率，并解析得到了RBLMs的频率与管半径的关系，为精确确定多壁碳纳米管的半径提供了有力的实验工具。

石墨烯纳米带扭转成碳纳米管

Twisting Graphene Nanoribbons into Carbon Nanotubes

虽然碳纳米管由蜂窝状碳组成，但它们从未直接由石墨烯制成。在这里，它是由量子分子动力学模拟和经典的连续弹性模型，石墨烯纳米带，确实可以通过扭曲转化为碳纳米管。由此制备的管的手性不仅可以预测，而且还可以外部控制。这种扭曲路线是纳米纤维的一个机会，并且很容易推广到由其他平面纳米材料制成的带状物。

石墨烯、碳纳米管及纳米结构碳材料的热性质

Thermal Properties of Graphene, Carbon Nanotubes and Nanostructured Carbon Materials

近年来，材料的热性能引起了科学界和工程界的广泛关注。碳同素异形体和衍生物在其导热能力方面占据独特的位置。碳材料的室温热导率跨越了非常大的范围-超过五个数量级-从最低的无定形碳到最高的石墨烯和碳纳米管。我回顾了碳材料的热性能和热电性能，重点介绍了石墨烯、碳纳米管和具有不同无序度的纳米结构碳材料的最新研究结果。特别注意的是，在二维晶体中，特别是在石墨烯的热传导的不寻常的尺寸依赖。展望了石墨烯和碳材料在电子热管理领域的应用前景。

半导体碳纳米管中的弹道和共振负光电流

Ballistic and resonant negative photocurrents in semiconducting carbon nanotubes

超快光电流实验进行半导体，单壁碳纳米管的子带的共振光激发下。光生激子在大电场下解离，并且所产生的载流子的传输被证明是弹道的。热电子发射过程的接触占主导地位的光电流。没有激光激发的电荷电流很好地描述了一个Fowler-Nordheim隧道。时间平均的光电流改变极性，只要足够的载流子注入的接触，这可以解释由一个有效的光泵子带中的粒子数反转。

金属碳纳米管中的弹道输运和静电

Ballistic transport and electrostatics in metallic carbon nanotubes

通过求解弹道情况下的格林函数和静电学方程，自洽地计算了金属碳纳米管线中的电流和静电势降。大约十分之一的施加电压降通过纳米线的主体，与这里考虑的长度无关。剩余的十分之九的偏置在触点附近下降，从而产生非线性的电位降。纳米管中心处的电场随长度（L）的缩放比1/L（大致为$1/L^{1.25-1.75}$）快。在室温下，大直径碳纳米管的低偏压电导大于$4e^2/h$，这是由于碳纳米管占据了不相交的子带。讨论了非交叉子带中由于透射齐纳隧穿引起的电导随偏压变化的物理过程。

氯与石墨烯和碳纳米管中Stone-Wales缺陷的相互作用及氯诱导纳米管解链的应用前景

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。

弹道单壁碳纳米管中Tomonaga-Luttinger液体特性：电导和散粒噪声

Tomonaga-Luttinger Liquid Features in Ballistic Single-Walled Carbon Nanotubes: Conductance and Shot Noise

我们研究了低温下三端结构的弹道式单壁碳纳米管的电输运性质。我们观察到强电子-电子相互作用的签名：电导表现出偏置电压依赖的量子干涉振荡幅度，电流噪声和Fano因子都表现出偏置电压依赖的幂律标度。我们使用非平衡Keldysh形式主义的Tomonaga-Luttinger液体模型内分析我们的数据，并找到实验和理论之间的定性和定量的协议。

跨越弹道-扩散渡越区的单壁碳纳米管中声子诱导电流噪声

Phonon-Induced Current Noise in Single-Walled Carbon Nanotubes across the Ballistic-Diffusive Crossover

本文理论研究单壁碳纳米管中声子诱导电流噪声随系统长度的变化，揭示其在弹道-扩散渡越区的标度行为，并发现扩散区噪声衰减指数为3.81，快于简单模型预测。

碳纳米管的热传输：从弹道到扩散

Carbon Nanotube Thermal Transport: Ballistic to Diffusive

我们建议用l_0/（l_0+L）来描述能量传输，其中l_0是平均自由程，L是系统长度。该公式适用于碳纳米管（CNT）中的热传导。热传导计算表明：（1）室温下，单壁碳纳米管（SWCNTs）的热导率与碳纳米管直径成正比，多壁碳纳米管（MWCNTs）的热导率与碳纳米管直径的平方成正比。(2)由于碳纳米管振动模式的对称性，界面在碳纳米管的热传导中起着重要的作用。(3)当声子平均自由程与碳纳米管的长度L相当时，热导率κ与L^α成正比。数值计算发现，Umklapp散射过程的有效指数α随着温度的升高而减小，且对单壁碳纳米管的直径不敏感。对于短的单壁碳纳米管（<0.1 μm），我们发现在室温下α \approx为0.8。这些结果与最近的实验结果一致。

碳纳米管的手性决定了被包裹的线性碳链的性质

Carbon nanotube chirality determines properties of encapsulated linear carbon chain

碳纳米管内部封装的长线性碳链是碳炔的非常接近的实现，碳炔是碳的真正一维同素异形体。在这里，我们研究个别对双壁碳纳米管和封装线性碳链的尖端增强拉曼散射。我们观察到，径向呼吸模式的内部纳米管与碳链的拉曼模式的频率，揭示了纳米管的手性决定的振动和电子性能的封装的碳链。我们提供了连接封装的长线性碳链的性质与宿主纳米管的结构的缺失环节。

超低噪声多壁碳纳米管晶体管

Ultra-Low Noise Multiwalled Carbon Nanotube Transistors

报道了中等尺寸准弹道半导体多壁碳纳米管（IS-MWCNT）器件噪声的实验研究。的噪声是两个数量级低于单壁纳米管（SWCNTs），并在研究范围内没有长度依赖性。在这些沟道有限的设备与小或可忽略的肖特基势垒的噪声被证明是源于栅极电介质中的电荷陷阱的本征电位波动。用弹道电荷噪声模型比扩散McWhorter模型能更好地解释归一化噪声的门依赖性。结果表明，IS-MWCNTs的噪声性能比较厚的MWCNTs更接近SWCNTs。这些结果可以在未来用于分析其他纯弹道纳米级器件中的噪声。

掺杂单壁碳纳米管及其传感器的电学性质

The electronic properties of doped single walled carbon nanotubes and carbon nanotube sensors

我们提出了从头计算的能带结构和态密度的单壁半导体碳纳米管与高程度（高达25%）的B，Si和N取代。掺杂过程包括两个阶段：不同的碳纳米管（CNT）的恒定掺杂率和不同的掺杂率的锯齿形（8，0）碳纳米管。我们分析了纳米管的掺杂依赖于掺杂率和纳米管的类型。利用这些结果，我们选择锯齿形（8，0）碳纳米管的有毒气体传感器的计算，并获得CNT（8，0）的总态密度和分态密度。我们已经证明CNT（8，0）可以作为CO和NO分子的有毒气体传感器，它可以部分地检测Cl $_2$有毒分子，但不能检测H $_2$ S。为了克服这些限制，我们创建了B和N掺杂的CNT（8，0），并获得了这些结构的总态密度和部分态密度。我们还发现，B和N掺杂的CNT（8，0）可以用作CO，NO，Cl $_2$和H $_2$ S等有毒气体的传感器。

扶手椅型碳纳米管的局域半导化转变：周期性双位微扰对碳纳米管电子和输运性质的影响

Local Semiconducting Transition in Armchair Carbon Nanotubes: The Effect of Periodic Bi-site Perturbation on Electronic and Transport Properties of Carbon Nanotubes

在碳纳米管中，例如由辐射或化学吸附处理引起的最丰富的缺陷是在A和B位点上延伸的小扰动簇，即双位点缺陷。这些扰动团簇的相对位置在决定碳纳米管的电子性质方面起着至关重要的作用。利用能带结构和电子输运计算，我们发现，在扶手椅型金属纳米管的情况下，当团簇满足一定的周期性条件时，带隙打开。这种现象可能会被用于未来的纳米电子器件中，其中单个金属纳米管的某些区域可以变成半导体。尽管在这项工作中我们专门研究了氢吸附原子团簇的影响，但这种现象对于不同类型的缺陷来说是普遍的。此外，我们还研究了缺陷区的长度和随机性对电子输运的影响。

变形碳纳米管的热导率

Thermal conductivity of deformed carbon nanotubes

利用非平衡分子动力学方法研究了四种变形碳纳米管的热导率。研究表明，不同的形变对碳纳米管的热性能有不同的影响。对于弯曲的碳纳米管，热导率与弯曲角度无关。然而，热导率随着XY变形而轻微增加，并且随着Z变形而迅速减小。在碳纳米管断裂前，导热系数不随螺旋比的变化而变化，但在临界螺旋比后，导热系数急剧下降。

碳纳米管中原子态的纠缠

Atomic States Entanglement in Carbon Nanotubes

从理论上研究了碳纳米管中两原子（离子）的纠缠。基于量子化电磁场的光子格林函数理论，研究了小直径金属纳米管与光场的强耦合对两量子比特原子长时间纠缠的影响.

碳纳米管之间的卡西米尔能量

Casimir energy between carbon nanotubes

该研究利用多重散射形式主义，在高低温下得到了平行直单壁碳纳米管间卡西米尔能量的远距离极限，为相关领域提供了理论参考。

短沟道碳纳米管场效应晶体管的栅调制电接触增强性能

Enhanced Performance of Short-Channel Carbon Nanotube Field-Effect Transistors Due to Gate-Modulated Electrical Contacts

我们使用数值模拟来分析最近的实验测量的短沟道碳纳米管场效应晶体管与钯接触。我们发现，栅极强烈调制的接触特性，这种效果是不同的肖特基势垒碳纳米管晶体管中观察到的。通过栅极对接触的这种调制允许实现短沟道的优异亚阈值摆动，以及改进的缩放行为。这些结果进一步阐明了碳纳米管-金属接触的行为，并应在高性能碳纳米管电子学的优化有用。

碳纳米管的弹性与脆性行为的分子动力学模拟研究

Elastic vs brittle behaviour of carbon nanotubes, investigated through molecular dynamics simulations

本文的目的是研究碳纳米管的力学性能。我们采用经典的分子动力学模拟来研究外界压缩、弯曲和扭转对纳米管的影响。我们发现，在低温极限下，纳米管是有弹性的，可以承受极端的应变，而没有脆性或塑性的迹象。对于高温和张力下的纳米管显示脆性或塑性行为。

碳纳米管超导性的Bardeen-Cooper-Schrieffer理论

Bardeen-Cooper-Schrieffer formalism of superconductivity in carbon nanotubes

我们发展了Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）理论体系来研究碳纳米管的超导电性。研究发现，由于费米能级附近的态密度与管径成反比，单壁碳纳米管的超导转变温度Tc随管径的增加呈指数下降。对于多壁碳纳米管，层间的库珀配对跳跃增强了超导关联，提高了超导转变温度，这与实验观察一致。

长碳纳米管的AC电导

AC Conductance of Finite-length Carbon Nanotubes

我们提出了一种非平衡格林函数方法来计算各种有限长碳纳米管的交流电导。模拟的交流电导显着不同的无限长的。在低频极限下，有限长碳纳米管的量子化电导曲线仍然可以观察到，但电导曲线上出现了更多的峰。我们还表明，有限长度的碳纳米管的电导将振荡作为交流频率的函数。研究了碳纳米管的长度、螺旋度和缺陷对振荡的影响。我们从这项研究中获得的知识将有助于我们在未来制造基于碳纳米管的互连或其他交流设备

基于变形碳纳米管的选择性和渗透性的分子动力学

Molecular dynamic of selectivity and permeation based on deformed carbon nanotube

本文采用分子动力学方法, 研究了基团修饰后形变碳纳米管的水分子通过性和离子选择性. 结果表明, 形变碳纳米管的短径与修饰基团的种类、修饰率及修饰位置有关.不同直径的碳纳米管都存在临界短轴，短轴小于临界短轴的碳纳米管对氯、钠离子具有选择性。同时，与本征碳纳米管相比，变形后的碳纳米管对水的渗透性能没有明显的降低。对平均力势的分析表明，离子的选择性和渗透性来自于不同短轴碳纳米管的通过势垒。此外，在实际生产中，对一些大尺寸的纳米管进行官能团修饰，对于控制短轴、提高离子的选择性和渗透性具有重要意义。

光子晶体纳米腔对碳纳米管光致发光的增强

Enhancement of carbon nanotube photoluminescence by photonic crystal nanocavities

利用光子晶体纳米腔增强单壁碳纳米管的光致发光。胶束封装的纳米管沉积在硅光子晶体板内的纳米腔和共聚焦显微镜被用来表征的设备。光致发光光谱和图像显示纳米管发射耦合到纳米腔模式。腔模式可以在整个碳纳米管的发射波长进行调谐，证明了从各种手性增强光致发光的能力。

利用光学显微镜对器件中单个碳纳米管进行高通量成像和光谱分析

High-throughput Imaging and Spectroscopy of Individual Carbon Nanotubes in Devices with Light Microscopy

碳纳米管研究中的两个最大挑战是实现手性控制合成和理解手性依赖的器件物理。单个碳纳米管的高通量和原位手性和电子结构表征对于解决这些挑战至关重要。光学成像和光谱学具有无与伦比的通量和特异性，但其在衬底上或设备中的单个纳米管的实现长期以来一直是一个突出的挑战。在这里，我们展示了视频速率成像和原位光谱的各个碳纳米管在各种基板上，并在功能器件使用一种新的高对比度偏振为基础的光学显微镜。我们的技术使完整的手性配置数百个生长的碳纳米管。此外，我们在现场监测纳米管的电子结构的有源场效应器件，并观察到高阶纳米管的光学共振显着扩大静电掺杂。这种意想不到的行为指向强带间电子-电子散射过程，可以主导碳纳米管中激发态的超快动力学。

原子掺杂碳纳米管的光吸收

Optical absorbtion by atomically doped carbon nanotubes

我们分析了原子掺杂的碳纳米管的光吸收，特别侧重于接近原子跃迁频率的频率范围。我们推导出了光吸收线形函数，并分析了不同直径的非手性纳米管，预测了小直径纳米管中由于原子-真空-场强耦合引起的吸收线分裂效应。我们期望这种效应能够刺激相关的实验努力，从而为原子掺杂碳纳米管在现代纳米技术中的新器件应用开辟一条道路。

悬浮碳纳米管的机电不稳定性

Electromechanical instability in suspended carbon nanotubes

我们从理论上研究了自由悬浮的碳纳米管的机电性能时，电流注入管使用扫描隧道显微镜。我们表明，如果偏置电压超过耗散相关的阈值，可能会发生类似穿梭机的机电不稳定性。不稳定性导致碳纳米管弯曲模式的大幅振动，这改变了系统的电流-电压特性。

窄碳纳米管中作用于离子和水分子的摩擦的电子屏蔽

Electronic screening of the friction acting on ions and water molecules in narrow carbon nanotubes

通过研究导电碳纳米管中传导电子的屏蔽效应，解释了质子和水分子在金属性碳纳米管中流速更高，而钾离子流速几乎相同的实验现象。

锯齿形碳纳米管中的太赫兹波混频

Generation of Terahertz Radiation by Wave Mixing in Zigzag Carbon Nanotubes

利用半经典玻尔兹曼方程，计算了两个频率相当的相干电磁波在未掺杂锯齿形碳纳米管中的混频直流电流。这种效应归因于碳纳米管中电子能带的非抛物线性，这在碳纳米管中非常强。我们观察到电流是负的，类似于在超晶格中观察到的电流。然而，如果相移位于和之间，则存在反转，并且电流变为正。有趣的是，注意到表现出负微分电导率，正如对通过碳纳米管的直流电所预期的那样。该方法可用于在碳纳米管中产生太赫兹辐射。它也可用于测定碳纳米管中电子的弛豫时间

空穴掺杂碳纳米管中带电激子的光致发光和吸收光谱观察

Observation of charged excitons in hole-doped carbon nanotubes using photoluminescence and absorption spectroscopy

我们首次在室温下在空穴掺杂的碳纳米管中观察到了三电子（带电激子），即由一个电子和两个空穴组成的三粒子束缚态。当p型掺杂剂添加到碳纳米管溶液中时，无论掺杂剂种类如何，trions的光致发光和吸收峰都远低于E11亮激子峰。碳纳米管中强的电子-空穴交换相互作用导致了亮激子和三重子之间出乎意料的大能量分离。

纳米操纵碳纳米管探测等离子体增强拉曼散射热点

Probing hotspots of plasmon-enhanced Raman scattering by nanomanipulation of carbon nanotubes

我们提出了一个两步的程序来探测热点的等离子体增强拉曼散射与碳纳米管。介电泳沉积将小的碳纳米管束放置在等离子体Au纳米二聚体的顶部上。在“预表征”纳米管和二聚体结构之后，我们随后使用AFM的尖端将束推到位于25 nm宽的二聚体间隙中的等离子热点中，表征其在间隙内的位置，并观察等离子体增强拉曼散射的发生。碳纳米管的双共振D-模式的激活的等离子热点的近场的证据进行了讨论。

碳纳米管的自发扭曲和收缩

Spontaneous twisting and shrinking of carbon nanotubes

在紧束缚模型下研究了单壁碳纳米管的形变，并给出了形变相关的跳跃能。我们发现，纳米管往往扭曲和收缩自发在零温度。的变形参数的显式值计算了各种不同的直径和手性的纳米管。与自发变形的光谱间隙的变化示出依赖于纳米管的手性。

碳纳米管作为纳米Cherenkov型光发射体-- nanoFEL

Carbon nanotube as a nanoscale Cherenkov--type light emitter - nanoFEL

从理论上分析了电子束在碳纳米管中产生电磁辐射受激发射的机理。碳纳米管的三个基本性质，表面电磁波的强烈减慢，在典型的纳米管长度上的电子运动的弹道性，以及在纳米管中可达到的极高的电子电流密度，允许提出它们作为开发纳米尺度Chernekov型发射器的候选者，类似于行波管和自由电子激光。推导并分析了电子束不稳定性的色散方程和受激发射的阈值条件，证明了在实际的纳米管和电子束参数下，基于纳米管的纳米自由电子激光的可实现性。

单个碳纳米管传输装置的综合表征

Comprehensive characterization of an individual carbon nanotube transport device

我们提出了一个全面的表征一个单独的多壁碳纳米管传输设备结合电子显微镜和拉曼光谱与电气测量。每种方法都提供了互补的信息，相互帮助相互解释。介绍了一个样品设计，允许结合这些调查方法对个别碳纳米管设备。这提供了拉曼模式的传输特征和位移与结构特性（例如接触界面和纳米管的形态）的直接相关性。

碳纳米管中的Rashba自旋轨道耦合和自旋旋进

Rashba spin-orbit coupling and spin precession in carbon nanotubes

从理论上分析了碳纳米管中的Rashba自旋轨道耦合及其对自旋相关输运性质的影响。我们专注于清洁的非相互作用的纳米管与可调数量的子带$N$。奇特的能带结构示出允许在原则上作为栅极电压的函数的隧穿磁阻的Datta-Das振荡行为，尽管存在多个频带。我们讨论的条件观察Datta-Das振荡的碳纳米管。

控制碳纳米管散热器的接触热阻

Controlling the thermal contact resistance of a carbon nanotube heat spreader

将碳纳米管机械支撑件的热阻从绝缘调整到导电的能力可以允许下一代热管理设备。在这里，我们展示了碳纳米管支持，实现弱或强的热耦合，选择性的制造技术。通过原位电子热显微镜的直接成像显示，弱耦合到其载体的纳米管的接触热阻大于250 K*m/W，并且通过将纳米管嵌入金属接触中，该值可以降低到4.2（+5.6/-2.1）K*m/W。

碳纳米管铁磁接触的表征

Characterisation of Ferromagnetic Contacts to Carbon Nanotubes

我们提出了一个调查不同的薄膜蒸发铁磁材料作为电极在个人的单壁和多壁碳纳米管为基础的自旋器件的适用性。研究了由坡莫合金（Ni_{81} Fe_{19}）、稀释铁磁体PdFe和PdFe/Fe双层膜制成的各种电极形状的微磁特性和它们与碳纳米管的接触形成。合适的设备进行了测试，在低温电子输运测量，显示典型的隧道磁电阻的碳纳米管伪自旋阀。