Electronic and transport properties of rectangular graphene macromolecules and zigzag carbon nanotubes of finite length
在Hückel模型的框架下研究了一维扶手椅型碳带和锯齿型碳纳米管以及它们的有限长对应物。我们证明了一个一维碳带是金属的，如果它的宽度（碳环的数量）等于$2+3n$。我们发现一维金属带或一维金属碳纳米管的色散规律（电子能带能）在费米能处具有普遍的{ \it sin-}依赖性，这种依赖性与其宽度无关。我们发现，在有限长度的金属石墨烯带（矩形石墨烯大分子）或有限长度的纳米管的情况下，在$\varepsilon=0$（费米能）附近的离散能谱可以通过从相同的色散定律中选择能级来精确地获得。在半导体石墨烯大分子或有限长度的半导体纳米管的情况下，可以以良好的精度近似能隙周围的能级的位置。0 D碳结构的电子光谱通常包括能量为$\varepsilon=0$的附加态，其位于锯齿形边缘上并且对体积电导率没有贡献。
2008-11-11 cond-mat.mes-hall
On fast charged particles scattering on zigzag nanotube
National Science Center “Kharkiv Institute of Physics and Technology”（哈尔科夫物理与技术国家科学中心）
研究快速带电粒子在锯齿型纳米管上的散射，采用量子电动力学的eikonal近似和连续势近似方法，获得不同取向纳米管的散射截面。
2025-12-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Doping of zigzag carbon nanotubes through the encapsulation of small fullerenes
在这项工作中，我们研究了C $_20$和C $_30$富勒烯到半导体碳纳米管的封装，以研究在这样的系统中的带隙工程的可能性。经典的分子动力学模拟耦合紧束缚计算被用来确定包含多达12个富勒烯的碳纳米管超级电池的构象和电子性质。我们观察到C $_20$富勒烯的行为类似于p型掺杂剂，而C $_30$富勒烯的行为类似于n型掺杂剂。对于较大直径的纳米管，其中富勒烯图案开始不同于线性排列（豆荚），掺杂特征被保留为两种富勒烯，但局部无序起着重要的作用，并显着改变了电子结构。将两种富勒烯类型（混合封装）结合到同一纳米管中导致类似于在硅基电子器件中的电子结中发现的行为。这些方面可以在使用半导体碳纳米管的纳米电子器件的设计中利用。
2006-07-07 cond-mat.mes-hall
Direct current generation due to wave mixing in zigzag carbon nanotubes
研究了锯齿形碳纳米管中两个相干电磁波谐波混频产生的直流电。电磁波具有相称的频率ω和两个ω。高频波的整流相当平滑，而低频波则有一些波动。在I-V特性中观察到的非欧姆性归因于电子能带的非抛物线性，该能带在碳纳米管中由于高斯塔克分量而非常强。观察到在较低的电场下，电流衰减比超晶格中的情况快。ω τ等于2？用于观察负微分电导率的外部电场强度Emax出现在1.03 × 10 e6 V/m左右，这是相当弱的。有趣的是，曲线的峰值随着ω τ值的增加而向左移动。
2010-07-11 cond-mat.mes-hall
Dirac Fermions induced in strained zigzag phosphorus nanotubes and the applications in field effect transistors
在这项工作中，狄拉克费米子已获得和工程的一维（1D）锯齿形磷纳米管（ZPNTs）。我们已经进行了全面的第一性原理计算研究的电子性质的ZPNTs与各种直径。结果表明，随着轴向晶格常数Lc的增大，ZPNTs经历了从金属到半金属和从半金属到半导体的转变，而在Lc为3.90 ~ 4.10 Ω时出现了狄拉克费米子.特别地，基于12-ZPNT（在横向方向上具有12个单位单元）的场效应晶体管（FET）在Lc= 4.60nm处表现出具有有效的栅极效应调制的半导体行为。然而，当纳米管在Lc= 4.10 μ m时变为半金属时，仅显示出弱的栅极调制。这项研究表明，ZPNTs在应变传感器中的应用是非常有吸引力的。我们的研究结果为开发基于一维材料中狄拉克费米子的高性能应变工程电子器件铺平了道路。
2016-10-27 cond-mat.mes-hall
Strain-induced Aharonov-Bohm effect at nanoscale and ground state of a carbon nanotube with zigzag edges
本研究通过数值分析蜂窝晶格各向异性Hubbard模型，发现单轴应变可在锯齿边半导体碳纳米管中诱导类似磁通量的Aharonov-Bohm能隙振荡，且在实际Hubbard排斥参数下应变能使能隙降低超百倍。
2023-09-14 cond-mat.mes-hall
Impurity effects on the resonant Andreev reflection in a finite-sized carbon nanotube system
从理论上研究了杂质对正常金属/碳纳米管/超导体系统共振Andreev反射的影响。研究发现，共振Andreev反射依赖于杂质的强度和扶手椅型纳米管的长度。杂质破坏了纳米管的电子-空穴对称性，大大降低了共振Andreev反射。对称性破缺与杂质的强度密切相关。研究了不同偏压下杂质对Andreev反射电流的影响。
2004-06-25 cond-mat.mes-hall
Which nanowire couples better electrically to a metal contact: armchair or zigzag nanotube?
手性如何影响纳米管与金属接触的电子耦合的基本问题对于纳米管作为纳米线的应用是重要的。我们表明，金属锯齿形纳米管优于扶手椅纳米管作为纳米线，通过建模的金属纳米管界面。更具体地说，我们表明，作为耦合强度的函数，扶手椅型纳米管的总电子透射率增加，并倾向于被钉扎接近统一的费米波矢量接近金的金属。相反，锯齿形纳米管的总透射率增加到最大可能值2。这些影响的起源在于波函数的细节，这是解释。
2001-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Work Function of Single-wall Silicon Carbide Nanotube
采用第一性原理计算，研究了单壁碳化硅纳米管（SiCNT）的功函数。功函数被发现是高度依赖于管的手性和直径。它随着管直径的减小而增大。锯齿形SiCNT的功函数总是大于扶手椅形SiCNT的功函数。我们发现，锯齿形和扶手椅型SiCNT的功函数之间的差异来自于它们不同的本征电子结构，其中锯齿形SiCNT的费米能级以上的单简并能带是具体负责。我们的发现提供了潜在的用途，SiCNT的场发射器件。
2011-01-07 cond-mat.mes-hall
Controlling edge states of zigzag carbon nanotubes by the Aharonov-Bohm flux
理论上已知，在石墨带和碳纳米管的锯齿形边缘周围存在局域态，其能量本征值位于导带和价带之间。我们发现，在金属单壁锯齿形碳纳米管的两个本地化的状态成为关键，并且它们的本地化长度是敏感的平均曲率的管，可以控制的Aharonov-Bohm通量。曲率引起的微间隙通过相对弱的磁场闭合。在Aharonov-Bohm通量存在下的电导测量可以给出关于曲率效应和临界状态的信息。
2005-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of impurity on tunnel magnetoresistance in a ferromagnetic electrode/carbon nanotube/ferromagnetic electrode junctio
数值研究了杂质对单壁碳纳米管自旋阀铁磁电极/碳纳米管/铁磁电极模型结中自旋相关输运的影响。使用广义格林函数方法和Landauer-Buttiker形式主义，杂质的条件是由氮和硼原子随机取代蜂窝状碳纳米管晶格中的碳原子确定的。我们发现，输运特性，包括自旋相关的电流和隧道磁电阻的杂质效应的强烈影响。我们认为，本报告的结果可能是有用的设计未来的自旋电子器件。
2014-08-15 cond-mat.mes-hall
The CNT/BCN/CNT structure (zigzag type) as a molecular switch
本文采用紧束缚模型和一些基于格林函数理论和Landauer形式的方法，数值研究了CNT/BCN/CNT结构中锯齿形单壁BCN合金纳米管的电导特性和I-V特性，其中纳米接触被视为锯齿形单壁碳纳米管.计算结果表明，任何大幅度的增加都会引起系统电导的增强。与我们的系统特性，该系统可以是一个可能的候选人的纳米电子开关器件。
2010-04-06 cond-mat.mes-hall
Mapping of Hückel Zigzag Carbon Nanotubes onto independent Polyene chains: application to periodic Nanotubes
本文将Clifford边界条件应用于Zigzag碳纳米管，证明其在Hückel水平下等价于非相互作用二聚化线性链，从而简化性质描述并揭示当圆周六边形数为三的倍数时的金属行为。
2023-06-29 cond-mat.mes-hall
Phonon Dispersion in Chiral Single Wall Carbon Nanotubes
从$6\times 6$动力学矩阵出发，计算了手性单壁碳纳米管的声子色散。本文是G. D. Mahan和Gun Sang Jeon在扶手椅和锯齿形纳米管上的工作。[see P. R. B、{ \bf 70}，075405（2004）]。我们采用弹簧-质量模型，并采用\cite{M2}建议的适当声子势。我们可以计算任意手性的单壁碳纳米管在$Γ$点附近的色散。结果与Mahan et. al的扶手椅型和锯齿型单壁碳纳米管的结果。
2006-09-12 cond-mat.mes-hall
Aharanov-Bohm effect for the edge states of zigzag carbon nanotubes
在20特斯拉左右的Aharanov-Bohm磁场作用下，金属锯齿形碳纳米管在狄拉克点附近的两个离域态可以被定域.纳米管的长度和直径对局域化的依赖性表明，可以观察到的局域化-离域的转变为2 nm直径的管。用形变诱导的规范场解释了局域化的机制，表明了局域化的拓扑性质。从离域态到局域态的跃迁可以通过扫描隧道显微镜和光谱学观察到。讨论了这种跃迁与自旋霍尔效应的相似性。
2007-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stability of Trionic States in Zigzag Carbon Nanotubes
对锯齿形碳纳米管中三能级激发的稳定性进行了估计。一个trion被证明是不稳定的，相对于地面激子状态和稳定的激发。因此，这种类型的纳米管中的三电子可以通过激发激子捕获电子或空穴来形成。换句话说，纳米管中的三电子是受激准分子复合物，其导致形成具有三个能级（未激发激子-三电子-激发激子）的系统。
2012-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.str-el
Generation of Terahertz Radiation by Wave Mixing in Armchair Carbon Nanotubes
利用半经典Boltzmann方程，理论上研究了在无掺杂的扶手椅型碳纳米管（CN）中，通过将两个频率相同的相干电磁波（ω和2 ω）混频产生直流电的效应。我们将扶手椅的结果与相同条件下的锯齿形碳纳米管的结果进行了比较（即，当归一化电流相对于振幅作图时）。除了锯齿形电流峰值的绝对值约为扶手椅电流峰值的1.1倍外，它们在数量上是一致的。我们注意到，电流为负值，类似于在锯齿形氯化萘中观察到的电流，说明了相同的效果。然而，有趣的是，注意到归一化电流对Ω τ的曲线图显示扶手椅比锯齿形大约1.1倍，这是相反的。我们还观察到，当相移θ位于π除以2和3 π除以2之间时，存在反转并且电流变为正。我们建议使用这种方法的产生太赫兹辐射，也用于测定碳纳米管中的电子的弛豫时间。
2010-05-17 cond-mat.mes-hall
Vacancy induced energy band gap changes of semiconducting zigzag single walled carbon nanotubes
在这项工作中，我们研究了如何在水平方向上诱导的多空位缺陷改变半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）的能量和电子结构。单壁碳纳米管的电子结构计算为每个变形的配置通过实空间，订单（N）紧束缚分子动力学（O（N）TBMD）模拟。通过费米能级附近的电子态密度（eDOS）的行为，得到了实空间中的能带隙。空位可以有效地改变能量学，从而改变SWCNT的电子结构。在这项研究中，我们选择了三种不同的半导体锯齿形单壁碳纳米管，并确定带隙修改。根据n（mod 3）= 0、n（mod 3）= 1和n（mod 3）= 2的分类，我们选择了（12，0）、（13，0）和（14，0）锯齿形SWCNTs。(12，0）SWCNT在其原始状态下是金属性的。空位的应用打开了电子带隙，并且对于双空位缺陷管，它上升到0.13eV。另一方面，（13，0）和（14，0）SWCNT是在其原始状态下分别具有0.44eV和0.55eV的能带隙值的半导体。当在水平方向上引入单空位缺陷时，它们的能带隙值减小到0.07 eV和0.09 eV。然后双空位缺陷再次打开带隙。因此，在这两种情况下，都发生了超导-金属-半导体的转变。它还表明，带隙修改具有不可逆的特性，这意味着带隙值的纳米管不达到其原始值与空位的数量增加。
2017-08-18 cond-mat.mes-hall
Effective-mass theory of collapsed carbon nanotubes
采用有效质量方法对部分扁平化碳纳米管的能带结构进行了理论研究。壁间相互作用的影响被证明是重要的，在非手性纳米管，如锯齿形和扶手椅，除了在非手性管附近的手性纳米管基本上可以忽略不计。事实上，壁间相互作用显着修改状态，这取决于在非手性管中的扁平区域中的相对位移，并且可以将半导体管转换为金属管，反之亦然。当手征角偏离Z字形管或扶手椅管时，它们迅速衰减，尽管扶手椅管附近的衰减较慢。
2015-04-07 cond-mat.mes-hall
Impurity states of electrons on the surface of a nanotube in a magnetic field
研究了磁场中纳米管表面孤立杂质原子场中电子的局域化问题。一个模型的高斯可分离的杂质势能够定位在任何强度的电子。地方层面的位置被发现在制度的强和弱本地化。找到了共振的位置，估计了共振的宽度。当管中的磁通量改变时，它们经历Aharonov-Bohm振荡。它示出的共振的位置经历类似的de Haas-van Alphen振荡，这是不相关的磁场的振荡。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall
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。
2011-09-06 cond-mat.mes-hall
The Optical Excitation of Zigzag Carbon Nanotubes with Photons Guided in Nanofibers
我们考虑来自亚波长直径光纤产生的消逝场的光子对半导体碳纳米管中电子的激发。这种纳米纤维的强烈变化的倏逝场需要放弃偶极近似。我们发现，这导致了新的效果，特别是高度依赖的光子吸收的相对取向和几何形状的纳米管，在光学和近红外域的设置。特别是，我们计算光子吸收概率的直纳米管和纳米管依赖于它们的相对角度。正交的纤维的纳米管被发现比平行的纳米管时，他们是短的执行更好。随着纳米管变长，平行纳米管的吸收被发现超过正交纳米管，并且对于极长的纳米管接近100%。此外，我们表明，如果纳米管以适当的方式缠绕在纤维周围，吸收增强。我们发现，光学和近红外光子可以转换为激发的效率，可能超过90%。这可能为未来的光电探测器提供机会，我们讨论可能的设置。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Multiple Localized States and Magnetic Orderings in Partially Open Zigzag Carbon Nanotube Superlattices: An Ab Initio Study
利用第一性原理计算，我们研究了部分开放的锯齿形碳纳米管（CNT）超晶格的电磁性质。研究发现，这些超晶格在费米能级附近可以表现出多个局域态，这取决于它们的开放度。更重要的是，某些电子态被限制在结构的某些部分，甚至有特殊的磁序。我们证明，作为一个原则的证明，一些部分开放的锯齿形CNT超晶格本身是巨大的（100%）磁阻器件。此外，局域（和自旋极化）状态以及超晶格的带隙可以进一步调制由外部电场垂直于管轴，和沿管轴的偏置电压可以用来控制两个自旋态的电导。我们相信，这些结果将开辟新的纳米电子和自旋电子器件的生产方式。
2010-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Ferromagnetic semiconductor single wall carbon nanotube
研究了一种铁磁性半导体单壁碳纳米管（SWCNT）的可能性，其中铁磁性是由于锯齿形SWCNT上的掺杂磁性杂质与电子自旋之间的耦合。我们发现，在弱杂质-自旋耦合下，低杂质浓度下，自旋上电子态密度保持半导体态密度，而自旋下电子态密度表现为金属态密度。通过增加杂质浓度，上自旋电子的半导体能隙在态密度中被封闭，从而发生半导体到金属的相变。相反，在强耦合的情况下，自旋向上的电子态密度保持半导体性质，自旋向下的电子具有金属性质。此外，通过增加杂质自旋幅度，自旋上电子的半导体间隙增加。
2005-07-21 cond-mat.mes-hall
Subband population in a single-wall carbon nanotube diode
我们观察到电流整流的分子二极管组成的半导体单壁碳纳米管和杂质。一半的纳米管没有杂质，它具有典型的半导体纳米管的电流-电压（I-V）特性。另一半的纳米管上有杂质，它的I-V特性是二极管的特性。纳米管二极管中的电流由通过分子的一维子带传输的空穴携带。在77开尔文，我们观察到一个逐步增加的电流通过二极管作为栅极电压的函数，表明我们可以通过静电掺杂控制所占用的一维子带的数量。
1999-08-06 cond-mat.mes-hall
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。
2015-01-10 cond-mat.mes-hall
Interface States in Carbon Nanotube Junctions: Rolling up graphene
研究了碳纳米管分子内非手性管结中界面态的起源。通过将Born-von Karman边界条件应用于扶手椅和扶手椅终止的石墨烯层之间的界面，我们能够解释它们的数量和能量。我们发现，这些界面状态，costumarily归因于拓扑缺陷的存在下，实际上是与锯齿形边缘状态，如那些石墨烯锯齿形纳米带。空间本地化的界面状态被认为是变化很大，并可能延伸到任何一侧的交界处。我们的研究结果给出了一个不寻常的衰减长度测量半导体纳米管结的界面态的另一种解释，并可以进一步测试本地探针光谱。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Parity Conservation in Electron-Phonon Scattering in Zigzag Graphene Nanoribbon
与碳纳米管相比，锯齿形石墨烯纳米管在限制方向上不存在平移对称性（或周期性边界条件），从而消除了子带数守恒的选择规则。然而，具有均匀二聚体的锯齿形石墨烯纳米带确实具有反转对称性。因此，我们提出了一个电子-声子相互作用的宇称守恒选择定则。在变形势近似下，利用紧束缚模型，推导了锯齿形石墨烯纳米带中的电子-声子散射矩阵。
2014-07-10 cond-mat.mes-hall
Local density of states at zigzag edge of carbon nanotubes and graphene
计算了锯齿形边缘处碳纳米管和石墨烯边缘态的电子-声子矩阵元，得到了边缘态的重整化能量色散。电子-声子相互作用的自能修正导致边缘态的能量色散，边缘态的能量带宽与声子能量相近。由于边缘态的能量不确定度比温度大，我们认为考虑电子-声子相互作用时，边缘态的单粒子图像是不合适的。纵向声学声子模式通过现场变形势对矩阵元做出贡献，因为边缘态的波函数仅在两个子晶格之一上具有振幅。纵向和面内切向光学声子模的就地形变势在边界处增强。局域态密度的计算结果与最近的扫描隧道谱实验数据进行了比较。
2007-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Topological conditions for impurity effects in graphene nanosystems
本文在Anderson杂化模型下研究石墨烯纳米管中杂质原子对电子谱的影响，揭示类Dirac一维模式与杂质态杂化随浓度增大导致迁移率隙形成及内部窄非局域范围出现，并与二维石墨烯和纳米带比较。
2024-06-14 cond-mat.mes-hall
Impurity effects in twisted carbon nanotubes
该研究基于Anderson杂化模型分析扭曲碳纳米管的杂质效应，揭示了一维Weyl模式与杂质态杂化随浓度变化的迁移率隙相关行为，并与其他碳基材料对比，探讨了应用前景。
2025-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Bromophenyl functionalization of carbon nanotubes : an ab initio study
本文用DFT研究碳纳米管溴苯基功能化的管径与电子性质效应，揭示单分子和成对接枝能规律，并推导验证1/R^2关系。
2012-10-03 cond-mat.mes-hall
Thermal Conductivity of Nanotubes Revisited: Effects of Chirality, Isotope Impurity, Tube Length, and Temperature
采用非平衡分子动力学方法，结合精确势函数，研究了单壁纳米管（SWNT）的热导率与手性、同位素杂质、管长和温度的关系。研究发现，与电子电导率相反，热导率对手性不敏感。然而，同位素杂质可以降低热导率高达60%，并改变温度依赖性行为。我们还发现，在不同的温度下，不同半径的纳米管的热导率的管长依赖性是不同的。
2005-11-02 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Structural and Electronic Properties of Graphdiyne Carbon Nanotubes from Large-Scale DFT Calculations
使用大规模的DFT计算，我们研究了扶手椅和锯齿形石墨二炔纳米管的结构和电子性质作为尺寸的函数。为了深入了解这些属性，我们提出了新的详细计算的结构弛豫能，有效的电子/空穴质量，和尺寸缩放的带隙的大小和手性的函数，使用精确的屏蔽交换DFT计算。这些计算提供了迄今为止最大的石墨二炔纳米管的结构和电子性质的系统评估-高达1，296个原子和23，328个基函数。我们的计算发现，锯齿形石墨二炔纳米管（GDNT）的结构更稳定相比，扶手椅GDNT相同大小。此外，这些大规模的计算使我们能够提出简单的分析公式，以指导未来的实验工作，估计这些独特的纳米管作为手性和直径的函数的基本带隙。虽然扶手椅型和锯齿型GDNT的带隙可以作为尺寸的函数进行调节，但这两种不同手性中的每一种的电导率明显不同。锯齿形GDNT具有更宽的价带和导带，并且预计具有比扶手椅型GDNT更高的电子和空穴迁移率。
2018-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First principle study on the transition of electronic, mechanic and piezoelectric property of hexagonal Boron Nitride nanotube
一维纳米结构如纳米线和纳米管由于其结构、电学和磁学性质而引起人们极大的兴趣。本论文采用第一性原理计算方法研究了六方氮化硼纳米管（BNNT）的尺寸效应对电子、力学和压电性能的影响。结果表明，纳米管直径对BNNT的直接带隙有显著的调节作用，当直径从10个增加到16个时，BNNT的直接带隙从3.96eV增加到4.44eV。扶手椅型和锯齿型BNNT均具有较大的弹性模量，在纳米表面工程、摩擦学和纳米制造/纳米织物等领域具有广阔的应用前景。10-zag-BNNT和16-zag-BNNT的压电系数分别为0.084C/m ~ 2和0.13C/m ~ 2，具有很好的压电性，显示出在制造机械电功率发生器方面的良好潜力。
2019-12-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Thermal Conductivity of Nanotubes: Effects of Chirality and Isotope Impurity
采用非平衡分子动力学方法，利用精确势函数研究了单壁纳米管（SWNT）的热导率与手性和同位素杂质的关系。研究发现，与电子电导率相反，热导率对手性不敏感。然而，同位素杂质可以降低热导率高达60%，并改变温度依赖性行为。我们还研究了在不同温度下，不同半径的管的热导率对管长的依赖关系。
2006-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum Conductance of Achiral Graphene Ribbons and Carbon Nanotubes
基于石墨烯的紧束缚大分子模型，推导了扶手椅型和锯齿型石墨烯带以及碳纳米管在中性点附近的能带谱的显式表达式。得到的色散关系被用来确定和比较这些结构的电导梯，并为许多其他应用是有益的。我们的研究结果在许多方面与以前报道的数据不同。这一新的信息为评估石墨烯纳米电子器件的潜力奠定了坚实可靠的基础。
2009-01-26 cond-mat.mes-hall
Ballistic magnetoresistance in small-size carbon nanotubes devices
本文采用标准紧束缚方法，从理论上研究了单壁碳纳米管在弹道输运体系中的磁电阻效应。主要的注意力是针对自旋极化电输运的存在下，无论是轴向或垂直磁场。该方法考虑了塞曼分裂以及尺寸和手性效应。这些因素（连同由于强纳米管/电极耦合而导致的能级的加宽）导致超小SWCNT中Aharonov-Bohm振荡的轮廓的严重修改。其他值得注意的发现是，在平行配置（轴向磁场）的弹道磁导是负（正）扶手椅（半导体锯齿形）纳米管，而在垂直配置的磁阻几乎为零扶手椅和锯齿形单壁碳纳米管。
2006-08-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain engineering the charged-impurity-limited carrier mobility in phosphorene
本文基于紧束缚模型，在线性形变条件下，研究了磷烯的电子能带结构随应变的变化规律.我们表明，应变磷烯的电子能带结构，实验上可访问的载流子密度和单轴应变，是很好地描述了一个应变相关的去耦电子空穴哈密顿。然后，采用解耦的哈密顿量，我们考虑的电荷杂质限制的载流子迁移率在磷烯的应变依赖性，这两种类型的载流子，任意的载流子密度和扶手椅和锯齿形方向。我们发现，在正常方向的单轴拉伸（压缩）应变增强（削弱）的载流子迁移率的各向异性，而在Z字形方向的单轴应变的作用相反。此外，在扶手椅方向施加单轴应变被证明是无效的载流子迁移率的各向异性。这些将基于应变对载体有效质量的影响来解释。
2015-11-13 cond-mat.mes-hall
Effects of phosphorus-doping upon the electronic structures of single wall carbon nanotubes
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法对磷掺杂单壁碳纳米管（PSWCNT）进行了研究。计算了形成能、总能量、能带结构、几何结构和态密度。结果表明，单根碳纳米管的形成能随直径的增大而增大，相同直径的碳纳米管的总能量随掺杂率的增大而减小。讨论了杂质位置对杂质能级的影响。这说明杂质能级的位置可能取决于C-P-C键角。根据上述结果，在单壁碳纳米管中用磷原子取代碳原子是可行的。同时发现P掺杂的碳纳米管是n型半导体。
2011-08-09 cond-mat.mes-hall
Large orbital magnetic moments in carbon nanotubes generated by resonant transport
采用非平衡格林函数方法研究了在有限偏压下，电流注入金属碳纳米管时的弹道输运。我们揭示，无论是解析和数值计算，大的环路电流循环周围的管诱导，这来自量子力学干涉和远大于沿管轴的电流时，注入的电子是共振的时间反转的一对简并态，这是，事实上，固有的锯齿形和手性纳米管。这导致大的轨道磁矩，使纳米管成为分子螺线管。
2007-04-20 cond-mat.mes-hall
Effect of Electron-RBM Phonon Interaction on Conductance of carbon nanotubes
采用能量分析微扰方法研究了电子-径向呼吸模（RBM）声子相互作用对长金属锯齿形碳纳米管（CNTs）电导率的影响.利用$π$紧束缚表达式的最近邻近似，通过区域折叠法计算了锯齿形碳纳米管的能带结构.计算中采用了两种不同近似的小空心柱体模型来获得RBM频率。计算了电子与$ - $ RBM声子相互作用对锯齿形碳纳米管电导的影响。已经观察到，由于系统中电子注入的吸收或发射，电流是偏置电压的阶跃$ - $样函数。此外，还研究了在低偏压和高偏压下电导与温度的关系。本文提出了一种简单实用的声子谱方法。此外，由于RBM模式决定了CNT的几何形状和结构，因此该方法可用于表征CNT。
2018-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hidden correlation between absorption peaks in achiral carbon nanotubes and nanoribbons
本文研究了有限长碳纳米管和石墨烯纳米带的吸收峰相关效应。它示出，在正交π轨道紧束缚模型与最近邻近似，如果带宽度是管周长的一半的效果发生的所有非手性带（锯齿形，扶手椅和胡子），和相应的管，从长度约30 nm开始。这种相关性在设计完全集成到单层石墨烯中的基于纳米带的光电子器件时应该是有用的。
2018-03-22 cond-mat.mes-hall
Increased metallicity of Carbon nanotubes because of incorporation of extended Stone-Wales' defects: an ab-initio real space approach
我们提出了一个从头算结合的线性Muffin-Tin轨道和递归方法来研究扩展的Stone-Wales缺陷在单层碳纳米管中的作用。我们已经成功地将其应用于曲折和扶手椅管。该方法不涉及内部平均场假设或外部参数拟合。当缺陷扩散时，原始管的费米能级附近的低态密度被缺陷态填充。在费米能级的DOS的增加导致增强的导电性，这表明由于纳米管中的SW缺陷而增强的金属性。
2019-12-25 cond-mat.mes-hall
Persistent currents in carbon nanotubes
研究了平行于碳纳米管轴向的静态磁通量驱动的持续电流。由于石墨烯的六方对称性，2D晶格的费米轮廓减少到两个点。然而，电子或空穴掺杂使费米能向上或向下移动，结果，费米表面的形状改变。这种空穴掺杂导致费米能级移动（或多或少）1eV最近已被实验观察到。在本文中，我们表明，费米能的变化显着的持续电流，并讨论了锯齿形以及扶手椅型纳米管的电子结构和可能的电流。
2002-05-09 cond-mat.mes-hall
Generation and Amplification of Terahertz Radiation in Carbon Nanotubes
我们从理论上研究了在恒定（直流）和高频（交流）电场存在下，与超晶格相比，在排列的非手性碳纳米管（锯齿形和扶手椅形）中产生和放大太赫兹辐射的可行性。电流密度的表达式推导出使用半经典玻尔兹曼输运方程与恒定的弛豫时间与电场沿纳米管轴施加。我们对电流密度与电场特性的分析表明，在高频下的负微分电导率以及光子辅助峰。碳纳米管中的特征峰比超晶格中的特征峰高出一个数量级。碳纳米管中的这些强现象可以用于在室温下获得碳纳米管中太赫兹辐射的无畴放大。
2012-02-21 cond-mat.mes-hall
Diffusion and localization in carbon nanotubes and graphene nanoribbons
我们研究了安德森无序影响下的碳纳米管和石墨烯带中的输运长度尺度。给出了任意结构量子线的态密度、弹性平均自由程和局域化长度的一般解析表达式。这些使我们能够分析整个能量范围内的电响应，包括范霍夫奇点周围的区域，传统上难以通过替代方法访问。与数值模拟的结果相比，我们表明，扩散和本地化的制度是很好地代表了在很宽的范围内的能谱的解析近似。该方法适用于金属和半导体纳米管和纳米带，但在锯齿形带的边缘状态附近发生故障。
2008-04-30 cond-mat.mes-hall
Control of ultrashort optical electromagnetic pulses in carbon nanotubes at low temperatures
研究了在低温和外加电场作用下，交变电磁场在锯齿形碳纳米管系统中的传播。碳纳米管的电子系统进行了研究微观nonmetering与声子子系统的相互作用的事实，电磁脉冲是临界短。得到了交变电磁场矢势振幅的有效方程。导出了电子子系统中与余弦色散关系下的孤子相对应的孤子类似物的解。分析了所获得的非线性解对问题参数和外加电场的依赖关系。证明了在宽范围内控制光脉冲形状的可能性。
2009-05-26 cond-mat.mes-hall
Is hexagonal boron nitride always good as a substrate for carbon nanotube-based devices?
特别注意到，面元氮化硼片作为sp2碳基纳米器件的基底具有增强的性能。为了评估这种增强的性能是否会保持在各种现实条件下，我们调查的结构和电子性质的半导体碳纳米管的完美和有缺陷的六方氮化硼片下的外部电场以及与金属杂质，使用密度泛函理论。我们验证，使用一个完美的六方氮化硼片作为衬底确实提高了碳纳米管的器件性能，与使用传统的基板，如二氧化硅相比。我们进一步表明，即使有一些缺陷的六方氮化硼可以作为衬底表现出更好的性能。另一方面，我们的计算也表明，一些有缺陷的氮化硼层的单空位和镍杂质可能会带来不良的设备行为，因为不完善的损害电导率由于残余散射下施加的电场。
2015-02-10 cond-mat.mes-hall
Swinging Crystal Edge of Growing Carbon Nanotubes
最近的直接测量的个别碳纳米管的生长动力学显示，在保持相同的晶体结构的纳米管的生长速率的突然变化。这些随机开关质疑基于生长动力学的手性选择的可能性。在这里，我们表明，观察到的快速和慢速之间的类似的平均比率约为1.7，在很大程度上独立于催化剂和生长条件。一个简单的模型，由计算机模拟支持，表明这些开关是由两个主要方向之间的倾斜生长的纳米管边缘，关闭扶手椅或关闭锯齿形，诱导不同的生长机制。约1.7的速率比则简单地由每个取向上的生长位点和边缘构型的数量的平均值产生。除了提供基于经典晶体生长理论的纳米管生长的新见解之外，这些结果还指出了控制纳米管边缘动态的方法，这是稳定生长动力学和生产长结构选择纳米管阵列的关键要求。
2023-02-23 cond-mat.mes-hall
Stability of and conduction in single-walled Si$_2$BN nanotubes
我们探讨的可能性和潜在的好处轧制成单壁纳米管（NT）的Si 2BN片。使用密度泛函理论（DFT），我们考虑了结构稳定性和对化学键和导电性质的影响。该结构类似于碳纳米管和六方氮化硼（hBN）纳米管，我们认为扶手椅和锯齿形Si 2BN配置具有不同的直径。这些Si $_2$ BN NTs的稳定性是通过第一性原理分子动力学计算，由excursion形成，声子谱中的虚模的情况下确认。此外，我们发现不同的半导体，从半金属到金属的性质的传导，反映在扶手椅/扶手椅型结构，曲率效应和量子限制的效果的差异。我们提出了详细的表征如何这些属性导致的差异，在这两个成键性质和电子结构
2022-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal Einstein-de Haas Effect Induced by Chiral Phonons in Carbon Nanotubes
Tokyo University of Science（东京科学大学）；National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)（产业技术综合研究所）；RIST, Tokyo University of Science（东京科学大学 RIST）
研究揭示了手性声子在碳纳米管中引发热诱导旋转的现象，通过手性影响声子输运特性，实现可观测的角动量转换。
2026-02-06 cond-mat.mes-hall
Transport via coupled states in a C60 peapod quantum dot
我们已经测量了系统的重复避免交叉在低温三端传输通过碳纳米管与封装C60分子。我们表明，这是一个主机量子点与杂质的杂交的一般效果。定义明确的纳米管允许识别杂质的性质，我们认为这是纳米管内的C60分子链。这两个子系统之间的电子耦合打开了有趣的和潜在的有用的可能性，通过管接触封装的分子。
2010-02-02 cond-mat.mes-hall
