Selection rules for Raman-active electronic excitations in carbon nanotubes
碳同素异形体中的拉曼测量通常与振动模式的探索相关联。在这里，我们提出了一个理论的非共振非弹性光散射伴随着激发的子带间电子-空穴对在碳纳米管和预测的选择规则和偏振特性的主导子带间拉曼活性模式。
2011-11-06 cond-mat.mes-hall
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。
2011-01-03 cond-mat.mes-hall
Electronic spectral shift of oxygen-filled (6,6) carbon nanotubes
从理论上讨论了填充氧分子线性组装体的扶手椅型（6，6）碳纳米管的电子态调制。封装氧的铁磁耦合产生具有圆柱对称性的磁场，其使电子的本征能量偏离氧吸收之前的那些。一个有趣的光谱间隙附近的费米能，在该间隙的形成是允许的，只有当管长度等于三的倍数碳六边形的单位。一种可能的手段来检测选择性间隙的形成进行了讨论。
2011-06-14 cond-mat.mes-hall
Induced polarization and electronic properties of carbon doped boron-nitride nanoribbons
采用密度泛函方法研究了碳原子线掺杂氮化硼纳米带的电子性质。三种不同的构型是可能的：碳原子可以取代一行硼或氮原子，或者一行交替的B和N原子，这导致非常不同的电子性质。我们发现：i）NCB排列被强极化，具有大的偶极矩，具有意想不到的方向，ii）BCB和NCN排列是非极性的，具有零偶极矩，iii）通过碳线的掺杂减小了带隙，而与碳线周围的硼和氮的局部排列无关，iv）平行于碳线的电场使BN片极化并且发现其对碳掺杂剂的存在敏感，以及v）最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道之间的能隙随着平行于碳线方向的外加电场的增加而线性减小。我们发现碳掺杂的BNNRs的极化和能隙可以通过沿碳线平行施加的电场来调节。
2012-04-14 cond-mat.mes-hall
Electronic inter-tube transfer in double-wall carbon nanotubes with impurities
对含杂质双壁碳纳米管的管间电导进行了数值研究。管间电导随管长线性增大，在定域长度附近出现最大值。最大电导远小于电导量子$e^2/π\hbar$。
2007-10-09 cond-mat.mes-hall
Interplay of magneto-elastic and polaronic effects in electronic transport through suspended carbon-nanotube quantum dots
研究了悬浮碳纳米管量子点中的电子输运。在垂直于纳米管的磁场和附近的金属栅极的存在下，两种力作用于电子：拉普拉斯力和静电力。它们都诱导电子和机械横向振荡模式之间的耦合。我们发现，这两种机制之间的差异出现在共隧穿电流。
2012-02-10 cond-mat.mes-hall
Electronic structure of carbon nanotubes on graphene substrates
碳的同素异形体，包括一维碳纳米管和二维石墨烯片，继续引起人们的注意，作为探测低维电子物理的有前途的平台。最近的研究表明，石墨烯多层膜的电子性质对片层之间的相对取向非常敏感，并且在双层情况下，当接近魔扭角时，表现出强烈的电子相关性。在这里，我们研究的电子性质的碳纳米管沉积在石墨烯片上，通过推导出一个低能量的理论，占旋转和刚性位移的纳米管相对于底层的石墨烯层。我们表明，这种异质结构是由一个几何不变的，周期性或准周期性的哈密顿量，这取决于取向和手性的纳米管。此外，我们发现，即使对于一个消失的扭曲角，刚性位移的纳米管相对于石墨烯基板可以改变其电子结构定性。我们的结果确定了一个有前途的新方向，在低维强关联物理。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall
Structure and electronic properties of molybdenum monoatomic wires encapsulated in carbon nanotubes
利用密度泛函理论研究了不同手性的单壁碳纳米管中钼的单原子链。我们确定了用于封装单个原子线的碳纳米管的最佳尺寸，以及该线所采用的最稳定的原子排列。我们还研究了在弹道制度的传输特性，通过计算的传输系数，并将它们追溯到电子传导通道的导线和主机。我们预测，适当半径的碳纳米管封装钼线具有金属行为，即使纳米管和线都是绝缘体。因此，将Mo线封装在CNT中是产生导电准一维混合纳米结构的一种方式。
2011-03-09 cond-mat.mes-hall
Electronic Structure of Carbon Nanotube Ropes
我们提出了一个紧束缚理论来分析电子在捆绑成碳纳米管绳的碳纳米管之间的运动。该理论是从描述理想管上传播的布洛赫波开始发展的，在此基础上对管间运动的影响进行了微扰处理。导出了相邻管上态间的壁间隧穿振幅的表达式，表明了它与手征角和管内晶体动量的关系。我们发现，沿管方向的晶体动量守恒抑制壁间的连贯性在碳纳米管包含管与随机手性。数值计算结果表明，电子态在绳的横向方向与相应的管直径的相干长度本地化。
2000-01-20 cond-mat.mes-hall
Electronic Raman Scattering in Suspended Semiconducting Carbon Nanotubes
单壁碳纳米管（SWNTs）的电子拉曼散射（ERS）特征可以揭示关于其电子结构的丰富信息，但以前被认为只出现在金属（M-）而不是半导体（S-）SWNTs中。我们报告的ERS功能的实验观测精度为1毫电子伏的悬浮S-SWNTs，其过程是通过可用的高能电子空穴对完成。ERS的功能，可以促进进一步系统的研究单壁碳纳米管的性质，金属和半导体，具有明确的手性。
2020-09-03 cond-mat.mes-hall
Electronic Properties of Carbon Nanostructures
碳纳米结构是具有应用前景的材料。这有两个原因：第一，六方原子结构，其通过设置不同种类的缺陷而实现高分子可变性，第二，良好的电子性能，其可以借助于缺陷和化学成分而为了具体应用的目的而改变。研究了多种纳米结构。在这里，不太常见的形式的属性将被检查-石墨纳米锥和石墨虫洞。
2016-12-05 cond-mat.mes-hall
Electronic and thermoelectric properties of quasi-fractal carbon nitride nanoribbons
近年来，人们致力于合成具有准分形几何结构的人工分子系统，这为分数维原子系统的电子性质的实验研究提供了新的机会。分形纳米系统中输运现象的理论研究又引起了人们的兴趣。本文采用基于密度泛函理论、分子动力学和非平衡格林函数的计算方法，研究了Sierpinski三角形块准分形氮化碳纳米管的电子和热电性质.我们估计的准分形块在纳米晶体的代g的输运性质的变化。
2021-12-29 cond-mat.mes-hall
Spin-dependent electronic hybridization in a rope of carbon nanotubes
我们证明了单电子除了不同股的碳纳米管绳。通过在各个链上形成的平行量子点进行量子输运测量时，会发生异常电导峰的反交叉。我们确定了杂化的大小和符号以及碳纳米管量子点之间的库仑相互作用，发现成键态占主导地位的运输。在一个磁场的杂交显示，由于自旋效应被选择性地抑制。
2011-08-01 cond-mat.mes-hall
Effect of Twist Angle on Structural, Electronic and Magnetic Properties of Carbon Nano Hybrids: A DFT Study
对单壁碳纳米管和石墨烯纳米管的杂化材料进行了密度泛函计算。我们考虑的结构，电子和磁性的杂化材料的子单元之间的扭曲角的依赖关系。我们计算了结合能，极化角，Mulliken电荷，HOMO-LUMO间隙作为扭转角的函数。我们发现，由于它们的子单元的自旋密度分布不对称，杂化物具有有限的磁矩。
2020-06-13 cond-mat.mes-hall
Electronic screening of the friction acting on ions and water molecules in narrow carbon nanotubes
Florida Atlantic University（佛罗里达大西洋大学）；Northeastern University（东北大学）
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。
2026-05-29 cond-mat.mes-hall
Carbon nanotubes for coherent spintronic devices
碳纳米管是分子和晶体量子世界的桥梁，其非凡的电子，机械和光学特性引起了广泛的科学界的极大关注。我们回顾了基于单个电栅控碳纳米管制造自旋电子器件的基本原理，并提出了理解其电子和核自旋自由度的实验努力，这在未来可能会使量子应用成为可能。
2009-12-14 cond-mat.mes-hall
Electronic excitation spectrum of metallic carbon nanotubes
研究了封闭金属纳米管量子点的离散电子光谱。在低温下，稳定性图显示了一个非常规则的四重模式，允许确定的电子添加和激发能。测量的纳米管光谱与基于纳米管能带结构的理论预测非常一致。我们的结果允许在纳米管量子点的电子量子态的完整识别。
2004-11-20 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
Theoretical evidence of a significant modification of the electronic structure of double-walled carbon nanotubes due to the interlayer interaction
最近报道的双壁碳纳米管的实验光谱表现出更多的峰比它可以单独基于层的预期。过量峰的出现归因于层间相互作用。为了阐明多余的峰的起源，我们使用递归方法与非正交紧束缚基函数的特定纳米管的光吸收进行计算。我们的研究表明，层间相互作用可以引起该纳米管的电子结构的重大变化，表现为光学跃迁的位移和新的光学跃迁的出现。导出的吸收光谱被发现是在良好的协议与现有的实验数据，这证明了使用所提出的方法用于双壁碳纳米管。
2020-07-19 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in metallic carbon nanotubes with mixed defects within the strong localization regime
我们研究了金属碳纳米管（CNTs）中的电子输运与不同类型的实际缺陷。我们专注于在介观范围内具有许多缺陷的大型CNT。在最近的一篇论文中，我们证明了这些缺陷的碳纳米管中的电子输运是在强本地化的制度。我们验证了量子输运模拟的本地化长度的碳纳米管的缺陷的混合类型可以与本地化长度的碳纳米管相同的缺陷采取加权谐波平均。其次，我们展示了如何使用这个结果来估计任意缺陷碳纳米管的电导，避免了耗时的运输计算。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall
Quantum localization and electronic transport in covalently functionalized carbon nanotubes
碳纳米管由于其特殊的传输特性而在纳米电子学应用中具有核心重要性。它们可以用作传感器，例如在生物应用中，只要它们被功能化以检测特定分子。由于碳纳米管的一维几何形状，它们对安德森局域化现象非常敏感，因此了解官能化如何改变它们的导电性能以及它们是否保持良好的导体是至关重要的。在这里，我们提出了一个研究的量子局域化诱导的功能化在金属单壁碳纳米管（SWCNT）周长高达$ 15\; nm $。我们考虑共振和非共振吸附物，代表两种类型的共价官能化基团具有中等和强散射性能。本研究提供了一个详细的本地化行为的分析，并表明，本地化长度可以降低到$ 20-50\; nm $浓度约为1%的吸附物。在此基础上，讨论了电子输运机制的可能性，这些输运机制可以是类金属的，也可以是类绝缘的。
2019-11-19 cond-mat.mes-hall
Electronic and optical trends in carbon nanotubes under pure bending
碳纳米管的高纵横比使它们易于弯曲。因此，了解弯曲如何影响管对于管识别和电气元件设计至关重要。然而，由于平移对称性破缺所带来的技术问题，很少有研究探讨在屈曲极限以下的小弯曲下的管。在这封信中，一个具有成本效益的和精确的建模单壁纳米管在这样小的弯曲是通过修改周期性的边界条件，结合密度泛函紧束缚。由此产生的，弯曲引起的电子和光学性质的变化属于明确的手性依赖的趋势家庭。虽然正确的趋势需要全面的结构放松，但它们可以通过一个一般性论点来理解。了解这些趋势填补了我们对碳纳米管性质理解的根本空白。
2010-10-01 cond-mat.mes-hall
Electronic spectrum and tunnelling properties of multi-wall carbon nanotubes
本文发展了一种计算具有任意同轴层数的金属多壁碳纳米管（MWNT）电子能谱的通用方法。它是基于具有奇异吸引势的等距导电圆柱模型。单电子能谱的知识允许构造相应的格林函数，然后计算MWNT的熵和态密度。我们分析了纳米管与普通金属电极之间的隧穿。证明了在低温下通过测量隧道电导率直接确定单电子态密度的可能性，并给出了对温度的必要限制。我们简要地讨论了相互矛盾的实验观测MWNT的电子性质。
2004-06-15 cond-mat.mes-hall
The Interplay between Curvature Effect and Atomic Vacancy Defects in the Electronic Properties of Semi-Metallic Carbon Nanotubes
利用第一性原理密度泛函理论结合非平衡格林函数方法，研究了半金属（12，0）碳纳米管在单空位、双空位和六空位缺陷存在下的电子性质.我们发现，与空位有关的缺陷态与纳米管的扩展态杂化，改变了能带边缘，改变了能隙，这是曲率效应的结果。因此，纳米管电导不是缺陷尺寸和几何形状的单调函数。特殊的是，六空位纳米管比双空位纳米管具有更高的电导，这是由于存在源于缺陷的中间带隙态，从而增强电导。
2009-10-07 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
Interaction between carbon nanotubes and metals: Electronic properties, stability, and sensing
采用从头计算方法研究了碳纳米管与金属吸附原子以及金属接触之间的相互作用。我们表明，半导体（8，4）CNT的电子性质可以修改少量的Pd吸附原子。这样的装饰保存了CNT的压电特性。除了电子的影响，单个吸附原子的稳定性，这是未来的技术应用的重要性，以及进行了研究。我们发现只有很小的能量障碍的Pd吸附原子的CNT表面上的扩散。因此，单个Pd吸附原子将在室温下移动。最后，我们提出了金属（6，0）CNT和金属表面之间的相互作用的结果。Al，Cu，Pd，Ag，Pt和Au的结合能和距离进行了讨论和比较，显示出单个金属原子和金属表面与CNT的相互作用之间的显着协议。
2017-07-03 cond-mat.mes-hall
Evidence for Phonon-Assisted Intertube Electronic Transport in an Armchair Carbon Nanotube Film
本研究通过实验和理论计算证明，在扶手椅型碳纳米管薄膜中，声子辅助的相干管间电子输运是高温电导的主导机制，该薄膜有望用于室温相干电子器件。
2022-01-18 cond-mat.mes-hall
The strain energy and Young's Moduli of single-wall Carbon nanotubules calculated from the electronic energy-band theory
通过考虑所有占据带电子的总能量，计算了直的和弯曲的单壁碳纳米管（SWNTs）的应变能。所得结果与以前的理论研究和实验观察结果符合得很好。由不同截面半径的单壁碳纳米管的弯曲应变能得到了单壁碳纳米管的杨氏模量和有效壁厚。单壁碳纳米管的杨氏模量主要由离子间的排斥势决定。单壁碳纳米管的壁厚完全由电子轨道的重叠决定，近似为碳原子$π$轨道的延伸。杨氏模量和壁厚与单壁碳纳米管的半径和螺旋度无关，对拟合参数不敏感。结果表明，连续介质弹性理论可以很好地描述单壁碳纳米管的力学性能。
2000-08-31 cond-mat.mes-hall
Highly anisotropic thermoelectric properties of carbon sulfide monolayers
应变工程应用于一硫化碳单层允许控制带隙，控制电子和热电响应。本文基于第一性原理计算，研究了应变控制下层状材料的超导-金属相变。我们考虑单轴和双轴拉伸应变，我们发现一个高度各向异性的电子和热电子响应取决于所施加的应变的方向。研究结果表明，应变诱导响应是一种有效的控制电响应和热电性能的方法。
2018-11-16 cond-mat.mes-hall
Electronic states and quantum transport in double-wall carbon nanotubes
系统地研究了无杂质双壁碳纳米管的电子态和输运性质。结果表明，散射在散装是可以忽略不计的通道的数量决定的平均电导。在一般的无公度管的情况下，由于管间转移而引起的简并能级的分离在高于费米能的能量区域中被抑制，但在低于费米能的能量区域中不被抑制。因此，在前一种情况下，管间传递对电导的影响很小，而在后一种情况下，简并能级的分离导致电导的大幅降低。在某些情况下，与内管边缘态的反共振在费米能级附近引起反常电导量子化$G=e^2/π\hbar$。
2003-11-26 cond-mat.mes-hall
Exciton Relaxation in Carbon Nanotubes via Electronic-to-Vibrational Energy Transfer
半导体单壁碳纳米管（CNT）的共价功能化引入了新的光致发光发射态。这些状态在空间上定位在周围的官能化网站和强烈的红移相对于通常观察到的纳米管带边激子状态的发射。这些局域激子状态的一个特别重要的特征是，因为激子不再自由地沿CNT长度扩散地采样光致发光猝灭位点，所以其寿命显著延长。我们最近已经证明，这种局域激子的一个重要的弛豫通道是电子振动能量转移（EVET）。这个过程类似于Förster共振能量转移（FRET），除了这个过程的最终状态不是电子的，而是周围介质的振动激发分子（例如，溶剂）。在这项工作中，我们开发了EVET的一般理论，并将其应用到EVET介导的缺陷局部激子在共价官能化的CNT弛豫的具体情况。所得EVET弛豫时间与实验数据吻合良好。
2019-07-11 cond-mat.mes-hall
From Cyclic Nanorings to Single-Walled Carbon Nanotubes: Disclosing the Evolution of their Electronic Structure with the Help of Theoretical Methods
我们系统地研究了各种直径和长度的有限尺寸锯齿形或扶手椅形碳纳米管的结构和电子效应之间的关系，从不同形状和直径的分子模板开始，即环状oligoacene或oligophenacene分子，并公开了如何添加层和/或端帽（即半富勒烯）可以修改其（聚）radicaloid性质。我们主要使用紧束缚和有限温度密度为基础的方法，前者提供了一个简单但直观的图片，他们的电子结构，和后者有效地处理强关联效应依赖于分数占据数加权电子密度（ρFOD），与额外的RAS-SF计算支持后者的结果。我们还探讨了纳米管端帽的微小结构修改可能会影响结果，表明拓扑结构，以及系统的化学性质，是理解这些和其他相关系统的电子性质的关键。
2018-11-06 cond-mat.mes-hall
The effect of vacancy-induced magnetism on electronic transport in armchair carbon nanotubes
利用Landauer方法，在相干态下研究了三种空位周围局域磁矩的形成对金属单壁碳纳米管电子传导的影响.该方法是基于单带紧束缚哈密顿量，表面格林函数计算，和平均场哈伯德模型。数值结果表明，由于局域化的磁矩，电子输运是自旋极化的，并且强烈地依赖于空位的几何形状。对于所有类型的空位，通过包括本地磁矩的影响，电子散射增加相对于双空位的情况下，因此，系统的电流-电压特性的变化。另外，通过施加合适的栅极电压，可以获得高的电子自旋极化值。
2010-06-17 cond-mat.mes-hall
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
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
Electronic transport in bent carbon nanotubes
本文研究均匀弯曲碳纳米管的电子输运，结合紧束缚模型、NEGF和弯曲空间Dirac方程解析求解，发现扶手椅型纳米管在1%弯曲下即可实现谷分离，而锯齿型纳米管几乎不受影响，为谷电子学应用提供新思路。
2023-05-24 cond-mat.mes-hall
Ab-initio investigation of structural, electronic, and optical properties of (5,0) finite-length carbon nanotube
我们使用密度泛函计算来研究尺寸效应对（5，0）有限碳纳米管（FCNT）的结构、电子、磁性和光学性质的影响，其长度在4-44 μ m范围内。结果表明，（5，0）型碳纳米管的基态结构和电子性质在30 μ m处收敛，而其激发态性质表现出长程边缘效应.我们讨论了曲率效应对短（5，0）碳纳米管的电子结构的影响，并与已知的周期极限的趋势相反，提高了这些系统的能隙。可以看出，在两个特殊的小尺寸的曲率效应的补偿，可能会引起自发磁化。所得的结合能提供了一些见解的影响，环境对生长的碳纳米管。总能量的二阶差揭示了一个重要的魔法大小，大约是15 μ m。利用含时密度泛函理论研究了碳纳米管对极化电磁脉冲的光学和动态磁响应。结果表明，静态和动态磁性主要来自于边缘碳原子。光吸收特性描述的局部场效应和Casida线性响应计算的特点。
2016-01-27 cond-mat.mes-hall
Special electronic structures and quantum conduction of B/P co-doping carbon nanotubes under electric field using the first principle
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法研究了硼（B）/磷（P）掺杂的单壁碳纳米管（B-PSWNTs）。计算了Mayer键级、能带结构、电子密度和态密度。结果表明，B-PSWNTs具有不同于BN纳米管的特殊能带结构，硼磷共掺杂打破了B-PSWNTs的对称结构，使金属碳纳米管转变为半导体。详细研究了B-PSWNTs中的成键形式。此外，还计算了B-PSWNT异质结的Mulliken电荷布居和量子电导，研究了B-PSWNT异质结的量子输运特性。发现这种异质结中pn结的位置随外加电场的增大而改变，表现出二极管的特性。
2011-08-12 cond-mat.mes-hall
Symmetry-Adapted Tight-Binding Electronic Structure Analysis of Carbon Nanotubes with Defects, Kinks, Twist, and Stretch
本文采用自适应的方法研究了形变和缺陷对碳纳米管电子结构和能带结构的影响。首先，采用自适应的方法来模拟布洛赫波。在此基础上，完全匹配层的技术被应用于开发一种方法来截断电子结构计算的计算域，而没有虚假的尺寸效应。这为计算纳米管中缺陷的电子结构和电学性质提供了一种有效而精确的数值方法。计算方法被应用于研究扭曲，拉伸和弯曲，有和没有各种类型的缺陷，对纳米管的能带结构的效果。具体而言，拉伸和扭曲的能带结构在无缺陷的导电和半导体纳米管的效果进行检查，并阐明与空位缺陷的相互作用。其次，研究了局域弯曲或扭结对电子结构的影响。最后，本文研究了5-8-5 Stone-Wales缺陷的影响。在所有这些设置中，完全匹配层方法使得能够计算具有无缺陷纳米管的带隙中的能量的局部非传播缺陷模式。
2020-09-08 cond-mat.mes-hall
Interference effects in electronic transport through metallic single-wall carbon nanotubes
在最近的一篇论文中，Liang { \it et al.} [Nature { \bf 411}，665（2001）]通过实验表明，与外部电极强耦合的金属纳米管可以作为用于电子传输的相干分子波导。基于散射矩阵方法的理论分析支持了实验结果。在本文中，我们从理论上分析了这个问题，使用一个实空间的方法，这使得它有可能控制界面接触的质量。紧束缚模型考虑了纳米管的电子结构。外部电极和中心部分（样品）被假定为由碳纳米管制成，而电极和样品之间的接触由适当的现场（对角线）和跳跃（非对角线）参数建模。电导是由格林函数技术结合Landauer公式计算的。在显示电导{ \it vs.}偏置和栅极电压，我们发现了典型的金刚石结构图案，类似于实验观察到的那些。然而，在某些情况下，我们在模式中发现了新的特征，例如双菱形子结构。
2002-06-10 cond-mat.mes-hall
All-carbon vertical van der Waals heterostructures: Non-destructive functionalization of graphene for electronic applications
我们提出了一种通过组装垂直全碳范德华异质结构实现石墨烯非破坏性功能化的途径。为此，我们采用单层石墨烯（SLG）片生长的低压甲烷CVD铜箔和大面积介电~1 nm厚的氨基封端的碳纳米膜（NH 2-CNMs）产生的电子束诱导交联的芳香族自组装单层。我们封装SLG片氧化硅晶片与NH 2-CNMs通过机械堆叠和表征所形成的异质结构的结构，化学和电子性质的拉曼光谱和X射线光电子能谱学，以及通过电气和电磁输运测量。我们表明，功能氨基带来的SLG片附近，他们的运输特性不受损害，这种功能化;此外，我们证明了异质结构设备的功能响应的质子化的氨基在水中。由于其相对简单，所提出的方法为在其中需要石墨烯的非破坏性化学官能化（例如，用于化学和生物传感的工程电换能器）或作为分层异质结构中石墨烯的互补电介质。
2014-06-08 cond-mat.mes-hall
Ultimate RF Performance Potential of Carbon Electronics
基于碳纳米管阵列场效应晶体管（AFFET）和二维石墨烯场效应晶体管（GFET）的碳电子器件最近在潜在的RF应用中引起了极大的关注。在这里，我们探索这两个独特的设备使用半经典的弹道输运模拟的最终RF性能潜力。结果表明，本征电流增益和功率增益的截止频率（fT和fMAX）以上的1太赫兹应该是可能的，在这两个AFFETs和GFET。因此，这两种器件都可以提供比传统半导体（如Si和III-V族）更高的截止频率。在AFPs的情况下，我们表明，他们的RF操作是不敏感的半导体管的直径变化和金属管的存在下，在通道中。观察到AFFET的最终fT和fMAX值高于GFET。与GFET相比，AFFET的最佳器件偏置条件需要更小的偏置电流，因此功耗更低。与GFET相比，在存在外部寄生效应的情况下，AFFET的高频性能退化也较低。
2011-05-05 cond-mat.mes-hall
Plastic Deformations in Mechanically Strained Single-Walled Carbon Nanotubes
原子力显微镜操作用于可控地拉伸单个金属单壁碳纳米管（SWNTs）。我们已经发现，单壁碳纳米管可以保持高达30%的伸长率而不断裂。扫描门显微镜和传输测量被用来探测的单壁碳纳米管的电子性能，这揭示了应变引起的增加，在管内电子散射的阈值应变以上的约5- 10%的机械应变的影响。这些发现与预测碳纳米管中塑性形变和缺陷形成的理论计算是一致的。
2002-10-18 cond-mat.mes-hall
Electronic transport through defective semiconducting carbon nanotubes
本文研究了半导体（$m$，$n$）碳纳米管（CNTs）在介观长度尺度上的电子输运性质。这项研究是通过进行量子输运计算的基础上递归格林函数技术和一个底层的密度泛函为基础的紧束缚模型的描述的电子结构。考虑了锯齿形碳纳米管以及不同直径的手性碳纳米管。不同的缺陷示例性地由单空位和双空位表示。我们示出了依赖于能量的传输和依赖于温度的电导作为缺陷的数量的函数。在许多缺陷的限制下，输运用强局部化描述。相应的本地化长度计算（能量依赖和温度依赖），并系统地比较了大量的碳纳米管。它示出，由$(m-n)\,\mathrm{mod}\,3$的区别必须绘制，以分类具有不同带隙的碳纳米管。除此之外，对于给定的缺陷概率，每单位晶胞的局部化长度线性地依赖于CNT直径，但不依赖于CNT手性。最后，在扩散制度的弹性平均自由路径计算的几个缺陷的限制，产生定性相同的声明。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall
Band Structure Dependent Electronic Localization in Macroscopic Films of Single-Chirality Single-Wall Carbon Nanotubes
在过去的几十年里，人们对单壁碳纳米管（SWCNT）的手性依赖性质有了很大的了解，主要是通过单管研究。然而，手性依赖性的宏观表现受到限制，特别是在电子输运中，尽管这种独特的行为是基于单壁碳纳米管的设备的许多应用所需要的。此外，开发可靠的传输理论是具有挑战性的，因为在组装的纳米物体的本地化现象的描述需要在多个空间尺度上的混乱的精确知识，特别是如果合奏是异构的。在这里，我们报告的观察明显的手性依赖的电子本地化的温度和磁场依赖的电导率测量单手性单壁碳纳米管的宏观薄膜。样品包括大禁带半导体（6，5）和（10，3）薄膜、窄禁带半导体（7，4）和（8，5）薄膜以及扶手椅金属（6，6）薄膜。实验数据和理论计算表明，莫特可变范围跳跃占主导地位的运输在所有样品中，而本地化长度分为三个不同的类别，这取决于他们的带隙。扶手椅电影具有最大的本地化长度。我们对单手性单壁碳纳米管薄膜的电子输运性质的详细分析为纳米物体的电子输运提供了重要的新见解，为设计和部署宏观单壁碳纳米管固态器件提供了基础。
2021-09-20 cond-mat.mes-hall
Electronic and optical properties of carbon nanodisks and nanocones
紧束缚方案的框架内的纳米盘和纳米锥的电子性质的理论研究。计算了不同尺寸和拓扑结构的电子态密度和吸收系数。一个离散的位置近似被用来描述的电子状态考虑到重叠积分的影响，以一阶。对于小的有限系统，总的和局部的状态密度敏感地依赖于原子的数量和结构的特征几何形状。局部电荷密度的结果表明，在锥结构的顶点和边界处，一些原子周围的电荷分布有限。对于具有超过5000个原子的结构，费米能级附近的总态密度的贡献基本上来自于位于边缘的态。对于其他能量，平均态密度表现出与石墨烯晶格的情况类似的特征。纳米锥的吸收光谱的结果显示出一个特殊的依赖于光子偏振在红外范围内的所有调查的结构。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall
Electronic conduction in multi-walled carbon nanotubes: Role of intershell coupling and incommensurability
多壁碳纳米管中弱耦合壳层之间的几何不相容性被证明是非常规电子传导机制的起源，电导的幂律标度，以及显着的磁输运和低温度依赖的电导率，当退相机制由弱电子-电子耦合主导时。
2001-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Scanned Probe Microscopy of Electronic Transport in Carbon Nanotubes
我们使用静电力显微镜和扫描门显微镜来探测碳纳米管在室温下的导电性能。多壁碳纳米管被证明是扩散导体，而金属单壁碳纳米管是超过微米长度的弹道导体。半导体单壁碳纳米管被证明有一系列的大障碍，沿其长度传导。这些测量也用于探测接触电阻和定位碳纳米管电路中的断裂。
2000-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Peculiar Width Dependence of the Electronic Property of Carbon Nanoribbons
纳米带（纳米石墨带）是类似于碳纳米管的碳系统。我们通过一组两个整数$<p,q>$来表征宽类纳米带，然后根据$p$和$q$来定义宽度$w$。电子性质探索这类纳米带。锯齿形（扶手椅型）纳米带具有与扶手椅型（锯齿形）纳米管类似的电子性质。纳米带的带隙结构表现出与金属或几乎金属纳米带的流状序列的谷结构。这些序列对应于由$w$索引的等宽曲线。我们揭示了纳米带的电子性质对宽度$w$的特殊依赖性。
2006-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of magnetic field and disorder on electronic properties of Carbon Nanotubes
研究了金属和半导体碳纳米管在垂直于CN轴的磁场作用下的电子性质，并通过能位随机性引入无序.的磁场场示出诱导金属-绝缘体转变（MIT）的情况下，无序，令人惊讶的是，不影响显着的MIT。这些结果可以通过隧道实验得到证实
1998-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Measuring the Electronic Bandgap of Carbon Nanotube Networks in Non-ideal p-n Diodes
准一维材料如碳纳米管的带隙测量由于其维数而具有挑战性。在这项工作中，我们测量网络的聚合物包裹的半导体单壁碳纳米管（s-SWCNTs）使用非理想的p-n二极管的电子带隙。使用这些二极管，我们测量了具有不同直径的不同聚合物包裹的s-SWCNT的电子带隙和激子能级：电弧放电（~1.55nm）、（7，5）（0.83nm）和（6，5）（0.76nm）。我们的值与理论预测一致，提供了对s-SWCNT网络基本特性的深入了解。
2022-12-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Structural, Electronic, and Vibrational Properties of 2D Graphdiyne-Like Carbon Nanonetwork Synthesized on Au(111): Implications for the Engineering of sp-sp2 Carbon Nanostructures
石墨二炔是一种基于sp-sp2杂化的原子级薄的二维碳纳米结构，是一种有吸引力的体系，可能显示出优异的机械和光电性能。卤化sp-碳基分子前体的表面催化偶联代表了一种有前途的自下而上的策略，以在金属基底上制造具有工程结构的扩展的2D碳系统。在这里，我们研究了原子尺度的结构和电子和振动性质的扩展graphdiyne-like sp-sp2碳纳米网络生长在Au（111）通过表面合成。通过扫描隧道显微镜（STM）、拉曼光谱并结合密度泛函理论（DFT）计算来监测沉积后作为退火温度的函数的这种2D纳米网络在其不同阶段的形成。高分辨率STM成像和拉曼光谱对键性质的高灵敏度为解开sp-sp2碳纳米结构的原子尺度性质提供了独特的策略。我们发现，2D碳纳米网络和底层衬底状态之间的杂交强烈影响其电子和振动特性，修改大幅度的状态和拉曼光谱的密度相比，独立的系统。这为电子性质的调制开辟了道路，在未来的催化，光转换和碳基纳米电子学的活性纳米材料的应用前景显着。
2020-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carbon nanomaterials for electronics, optoelectronics, photovoltaics, and sensing
在过去的三十年里，零维、一维和二维碳纳米材料（即，富勒烯、碳纳米管和石墨烯）由于其独特的电子、光学、热、机械和化学性质而引起了科学界的极大关注。虽然早期的工作表明，这些特性可以在选定的应用中实现高性能，但围绕结构不均匀性和不精确组装的问题阻碍了碳纳米材料在广泛技术中的稳健和可靠实施。然而，随着合成、分选和组装技术的最新进展，碳纳米材料作为众多可扩展技术的基础正在重新受到关注。在这里，我们对电子，光电，光伏和传感设备中的碳纳米材料进行了广泛的综述，特别关注基于最高纯度样品的最新示例。特别注意的是致力于每一类碳纳米材料，从而允许富勒烯，碳纳米管和石墨烯的适用性为每个应用领域的比较分析。通过这种方式，本文将为未来的应用程序开发人员提供指导，并阐明该领域面临的剩余研究挑战。
2014-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization of electronic states by fullerene charges in carbon nanotubes
我们研究的静电相互作用所产生的带电富勒烯封装在碳纳米管，表明它们能够修改本地的电子态密度的混合系统。在相互作用被纳米管中的电子感觉为吸引势的情况下，在富勒烯位置周围的纳米管中形成局部电子态。这产生了一个有效的缩小了半导体纳米管的间隙超过几个纳米的距离，在实验中观察到的间隙的空间调制协议。
2004-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
