Strongly-coupled nanotube electromechanical resonators
将机电谐振器与碳纳米管量子点耦合是控制电子电荷和自旋量子态的重要方法。利用一种新颖的微转移技术，我们首次在单根碳纳米管上制作了两个强耦合的电调谐机械谐振器。两个谐振器的频率可以单独调谐的底部门，和强耦合之间观察到的电子电荷和声子模式的每个谐振器。此外，任一谐振器的电导可以由另一谐振器中的声子模式非局部调制。在两个谐振腔的声子模之间观察到强耦合，这提供了有效的长距离电子-电子相互作用。理论上分析了两个共振器中声子介导的自旋纠缠的产生。这种强耦合的纳米管机电谐振器阵列为今后研究相干电子-声子相互作用、声子介导的长距离电子相互作用以及纠缠态的产生提供了实验平台。
2016-01-30 cond-mat.mes-hall
Improving the read-out of the resonance frequency of nanotube mechanical resonators
我们报告了一种超灵敏碳纳米管机械谐振器的电学检测方法。采用RLC谐振器和基于4.2K冷却的高电子迁移率晶体管的放大器降低了检测方法的本底噪声。这使我们能够以前所未有的质量解决纳米管谐振器的谐振频率。我们表明，在4.2 K测量的谐振频率的噪声是有限的谐振器本身，而不是由测量的不精确性。积分时间为125 ms时，阿伦偏差达到~10^-5。当比较Allan偏差与幂律的积分时间依赖性时，指数接近~1/4。Allan偏差可能受到纳米管表面上颗粒扩散的限制。我们的工作为基于机械纳米谐振器的质谱和表面科学实验带来了希望。
2018-09-13 cond-mat.mes-hall
Sensing Kondo correlations in a suspended carbon nanotube mechanical resonator with spin-orbit coupling
研究了悬浮碳纳米管（CNT）量子点器件中的电子-机械耦合。在电子隧穿过程中，由于自旋-轨道耦合，电子自旋耦合到弯曲振动模式。在弱耦合极限下，即电子-振动耦合远小于电子能量标度，通过计算动态自旋磁化率可以得到CNT谐振器的阻尼和谐振频率偏移。我们发现近藤区的强自旋翻转散射过程对碳纳米管的机械运动有显著的影响：近藤效应导致了碳纳米管共振器的强阻尼和频移.
2019-03-17 cond-mat.mes-hall
Ultrasensitive Displacement Noise Measurement of Carbon Nanotube Mechanical Resonators
基于单个碳纳米管的机械谐振器是质量和力的特殊传感器。这些超轻谐振器中的力灵敏度通常受到振动检测中的噪声的限制。在这里，我们报告了一个超灵敏的方案的基础上的RLC谐振器和低温放大器来检测纳米管的振动。我们还展示了一种新的机电纳米管谐振器的制造工艺，以减少悬浮纳米管和栅极之间的分离下降到$\sim 150$ ~nm。这些在检测和制造方面的进步使我们能够达到$0.5~\mathrm{pm}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$位移灵敏度。在300 mK低温下冷却的热振动被检测到，其信噪比高达17 dB。我们证明了$4.3~\mathrm{zN}/\sqrt{\mathrm{Hz}}$力灵敏度，这是迄今为止用机械谐振器实现的最佳力灵敏度。我们的工作是对单个核自旋成像和研究不同量子电子输运机制中机械振动和电子之间耦合的重要一步。
2018-10-30 cond-mat.mes-hall
Parametric amplification and self-oscillation in a nanotube mechanical resonator
由单个纳米管制成的机械谐振器的一个特点是谐振频率可以广泛调谐。在这里，我们利用这一特性来实现参量放大和自振荡。参量放大的增益可以高达18.2dB，并且由于非线性阻尼而在高参量泵浦下趋于饱和。这些测量使我们能够确定线性阻尼力的系数。相应的阻尼率低于从共振的线形（没有泵浦）获得的阻尼率，支持最近报道的描述由非线性力在纳米管谐振器中阻尼的情况。结合纳米管共振力学和参数放大的可能性为未来的超低力传感实验带来了希望。
2012-01-31 cond-mat.mes-hall
Nonlinear resonance in a three-terminal carbon nanotube resonator
利用微扰理论和直接数值积分方法研究了三端碳纳米管谐振器与射频传输线耦合时的射频响应。我们发现三个不同的振荡制度，包括一个制度能够表现出非常大的磁滞回线的频率响应。考虑到一个纯粹的电容转导，我们推导出一组代数方程，可以用来找到输出功率（S参数）的设备连接到传输线的特性阻抗$Z_0$。
2006-12-22 cond-mat.mes-hall
Ultrasensitive force detection with a nanotube mechanical resonator
自原子力显微镜问世以来，机械谐振器已被用于研究各种各样的现象，如单个电子自旋的动力学，正常金属环中的持续电流和卡西米尔力。这些实验的关键是测量弱力的能力。在这里，我们报告的力传感实验的灵敏度为1/2 zN Hz^（-1/2）在1.2 K的温度下使用的谐振器由碳纳米管制成。基于互相关电噪声测量的超灵敏方法与参数下转换相结合，用于检测由弱力引起的纳米管的低振幅振动。通过施加已知的电容力来量化力灵敏度。这种检测方法还允许我们测量纳米管在低温下的布朗振动。纳米管谐振器的力传感技术为探测和操纵单个核自旋以及磁力测量提供了新的机会。
2013-05-29 cond-mat.mes-hall
Observation of decoherence in a carbon nanotube mechanical resonator
在物理系统中，消相干可以由耗散过程和退相过程引起。在机械谐振器中，驱动频率响应测量两者的组合，而时域技术（如振铃测量）可以将两者分开。在这里，我们报告的第一个观察到的碳纳米管机械谐振器的机械振铃。比较从频域和时域测量获得的机械品质因数，我们发现一个频谱品质因数比在衰荡中测量的小四倍，表明去相位引起的纳米机械运动的退相干。这种退相干被认为是出现在高驱动振幅，指向一个非线性的退相机制。我们的研究结果突出了时域技术的重要性，了解耗散在纳米机械谐振器，和退相干机制在纳米管力学的相关性。
2015-03-26 cond-mat.mes-hall
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。
2018-02-16 cond-mat.mes-hall
Negative frequency tuning of a carbon nanotube nano-electromechanical resonator
在低温下，悬挂的双夹持单壁碳纳米管被表征为驱动的纳米机电谐振器。在电子方面，碳纳米管显示出小的带隙行为，在电子传导中具有库仑阻塞振荡，在空穴传导中具有透明接触。我们观察到驱动的机械共振直流传输，包括多个高次谐波响应。数据显示，在有限的施加栅极电压，一个明显的负频率调谐，使我们能够静电谐振频率降低到其最大值的75%。这是一贯解释通过静电软化的机械模式。
2013-04-18 cond-mat.mes-hall
Mechanical detection of carbon nanotube resonator vibrations
利用一种新型的扫描力显微镜方法，在大气压空气中对碳纳米管谐振器的弯曲振动进行了机械检测。基阶和高阶弯曲本征模在高达3.1GHz的振幅亚纳米分辨率成像。多壁纳米管的共振频率和本征模态与双固支梁的弹性梁理论一致。然而，对于单壁纳米管，共振频率显著偏移，这归因于制造产生例如松弛。松弛的影响进行了研究，通过下拉管与尖端，这大大降低了共振频率。
2007-12-19 cond-mat.mes-hall
Carbon nanotubes: Nonlinear high-Q resonators with strong coupling to single-electron tunneling
碳纳米管（CNTs）是一种与单电子隧穿强耦合的非线性高Q谐振器。我们首先描述几种方法来检测CNT谐振器的弯曲运动。接下来，我们说明了如何在量子点CNT谐振器中的单电子隧穿导致机械谐振频率的急剧下降和显着的阻尼。我们讨论了四种不同的贡献的CNT谐振器的非线性振荡：梁状机械非线性，由于栅极引起的机械张力，静电非线性和非线性由于单电子隧穿的非线性，并提供定量估计其强度。最后，我们展示了如何大响应的CNT谐振器的谐振频率的栅极电压或张力的变化，使CNT谐振器非常适合用于参数激励和研究不同的机械模式之间的耦合。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall
Single electron tunneling through high-Q single-wall carbon nanotube NEMS resonators
通过首先光刻制造接触电极，然后作为最后一步，在现成的芯片上用化学气相沉积法生长碳纳米管，可以避免纳米管器件的许多潜在污染机制。将其与芯片上预定义的沟槽相结合，使得纳米管自由地悬浮在衬底上方，能够形成高度规则的电子系统。我们表明，此外，这种悬浮的超净纳米管提供优良的高频和低耗散的机械谐振器。讨论了运动探测机制，测量了库仑阻塞和单电子隧穿反作用对机械运动的影响。此外，数据上的机械更高的模式。
2010-04-30 cond-mat.mes-hall
Effects of noise on hysteresis and resonance width in graphene and nanotubes resonators
我们调查的作用，噪声在滞后动力学的悬浮纳米管或石墨烯片受到振荡力。我们发现，不仅在这些系统中的滞后区的大小，而且位置可以控制的噪声。我们还发现，纳米谐振器作为噪声整流器：通过增加设置中的噪声，在这些系统中的特征峰的谐振宽度减小，因此，品质因数增加。
2012-09-05 cond-mat.mes-hall
The non-linear interaction between two mechanical resonances of the same freely suspended carbon nanotube resonator is studied. We find that in the Coulomb blockade regime, the non-linear modal interaction is dominated by single-electron-tunneling processes, and that the mode-coupling parameter can be tuned with the gate voltage, allowing both mode softening and mode stiffening behavior. This is in striking contrast to tension-induced mode coupling in strings, where the coupling parameter is positive and gives rise to a stiffening of the mode. The strength of the mode coupling in carbon nanotu…
2012-07-10 cond-mat.mes-hall
Dissipative and conservative nonlinearity in carbon nanotube and graphene mechanical resonators
石墨烯和碳纳米管代表了一维和二维纳米机电谐振器的极限尺寸。由于它们的降维，石墨烯和碳纳米管显示出不寻常的力学行为;特别是，它们的动力学是高度非线性的。在这里，我们回顾了几种类型的非线性行为的谐振器由纳米管和石墨烯。我们首先讨论一个前所未有的情况下，阻尼描述的非线性力。这种情况得到了几个实验事实的支持：（i）品质因数随运动幅度变化，其指数与非线性阻尼模型预测的值一致，（ii）滞后行为（作为驱动频率的函数的运动幅度）在我们的一些谐振器中甚至对于大的驱动力也不存在，如当非线性阻尼力大时所预期的，以及（iii）当我们量化线性阻尼力（通过执行参数激励测量）时，我们发现它显着小于非线性阻尼力。然后，我们审查参数激励测量，一种替代的驱动方法，它是基于非线性动力学。最后，我们讨论了实验中的机械运动耦合到电子输运通过纳米管。耦合可以做得很强，以至于作用在纳米管上的相关力变得与位移和速度高度非线性。总的来说，石墨烯和纳米管谐振器为经典和量子非线性动力学的未来研究带来了希望。
2011-10-06 cond-mat.mes-hall
Magnetic damping of a carbon nanotube NEMS resonator
在低温下表征了悬挂的、双夹持的单壁碳纳米管。我们观察到嵌入的量子点的直流电流谱的特定开关效应。这些先前已被确定为系统的纳米机电自激，其中来自单电子隧穿的正反馈驱动机械运动。磁场通过提供额外的阻尼机制来抑制这种效应。这是由涡流阻尼建模，并通过测量的射频驱动的纳米机电谐振器在一个不断增加的磁场的谐振品质因数确认。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall
Particle number scaling for diffusion-induced dissipation in graphene and carbon nanotube nanomechanical resonators
当污染物在纳米机械谐振器的表面上扩散时，两者的运动变得相关。尽管是谐振器-粒子耦合中的高阶效应，但这种相关性通过诱导谐振器能量的耗散来影响系统动力学。在这里，我们考虑这种扩散引起的耗散的情况下，吸附在碳纳米管和石墨烯谐振器的多个粒子。通过求解随机运动方程，我们模拟了谐振腔的衰荡，以确定谐振腔的能量衰减率。我们发现两个不同的标度与吸附粒子数$K$和粒子质量$m$。在该制度中，吸附物被惯性捕获在振动的波腹，耗散率$Γ$与总吸附质量$Γ\propto Km$的规模。相比之下，在粒子在谐振器上自由扩散的情况下，耗散率与总吸附质量和单个粒子质量的乘积成比例：$Γ\propto Km^2$。
2016-03-14 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
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
Controlled assembly of graphene sheets and nanotubes: fabrication of suspended multi-element all-carbon vibrational structures
我们报告的制造和操作的多元素的振动结构组成的两个石墨烯机械谐振器耦合的纳米管梁。整个建筑都是悬浮的。每个石墨烯谐振器由两个金属电极夹持。该结构是使用电子束光刻和原子力显微镜纳米操纵的组合。这种布局使我们能够以电子方式检测机械振动。所测量的本征模被定位在石墨烯谐振器中的任一个中。通过测量一个石墨烯谐振器的谐振频率的偏移作为另一个谐振器的振动振幅的函数来研究由于纳米管引起的耦合。耦合石墨烯谐振器为非线性动力学、机械状态操纵和量子非破坏测量的研究带来了希望。
2013-10-19 cond-mat.mes-hall
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。
2011-10-22 cond-mat.mes-hall
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.
2006-06-14 cond-mat.mes-hall
Atomic monolayer deposition on the surface of nanotube mechanical resonators
我们研究了惰性气体原子（氘，氪，氩和氖）的单层沉积在个别超净悬浮纳米管。为此，我们记录了纳米管的机械运动的共振频率，因为它提供了覆盖率的直接测量。后者是吸附的原子数除以悬浮的纳米管的碳原子数。在惰性气体原子的恒定压力下，当温度降低时，形成单分子层。在一个大的温度范围内的覆盖率保持恒定在1/6。这一发现表明，碳纳米管单分子膜是具有三角形原子排列的固相，并且与下面的碳纳米管相当。通过比较我们的测量理论计算，我们确定的阶段的Ar和Ne单层流体，我们暂定描述为固体相的氪单层。这些结果强调了由单个纳米管制成的机械谐振器是表面科学的优秀探针。
2014-04-24 cond-mat.mes-hall
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。
2024-12-06 cond-mat.mes-hall
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。
2012-05-01 cond-mat.mes-hall
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。
2014-11-25 cond-mat.mes-hall
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。
2015-03-14 cond-mat.mes-hall
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
2006-04-29 cond-mat.mes-hall
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。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
Cooling and Self-Oscillation in a Nanotube Electro-Mechanical Resonator
纳米机械谐振器被成功地用于将机械运动耦合到其他自由度，如光子，自旋和电子。使用光子可以有效地冷却和放大机械振动，但不能使用其他自由度。在这里，我们展示了一种简单而强大的方法，使用电子进行冷却，放大和自振荡。这是通过在稀释冰箱中通过悬浮的纳米管施加恒定（DC）电子电流来实现的。我们证明冷却到$4.6\pm 2.0$量子振动。我们还观察到自振荡，这可能会导致突出的不稳定性的电子输运通过纳米管。我们把观察到的冷却和自振荡的起源归因于一种非线性效应。这项工作表明，电子可能成为一个有用的资源，量子操纵的机械谐振器。
2019-03-12 cond-mat.mes-hall
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。
2012-05-09 cond-mat.mes-hall
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。
2013-07-19 cond-mat.mes-hall
Parametric strong mode-coupling in carbon nanotube mechanical resonators
碳纳米管（CNTs）具有共振频率高、质量轻、品质因数高等优异性能，在纳米机械器件中的应用受到了广泛关注。在这里，我们报告的第一个实验实现的两个机械模式之间的参数强耦合在一个单一的CNT纳米机械谐振器，通过施加额外的微波泵。这种参量泵浦方法可以用来耦合具有任意频率差的机械模式。机械谐振器的性能检测单电子隧穿在低温下，这被发现是强耦合到两个模式。两个模式之间的耦合强度可以通过泵浦功率来调节，将耦合状态从弱设置为强。这种可调谐性可能是有用的，在进一步的声子操纵碳纳米管。
2016-12-27 cond-mat.mes-hall
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。
2006-03-29 cond-mat.mes-hall
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。
2005-03-19 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
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
2010-02-17 cond-mat.mes-hall
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。
2011-01-19 cond-mat.mes-hall
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。
2018-09-08 cond-mat.mes-hall
Nanotube mechanical resonators with quality factors of up to 5 million
碳纳米管机械谐振器吸引了相当大的兴趣，因为它们的小质量，高质量的表面，和原始的电子状态，他们主机。然而，它们的小尺寸导致难以测量的脆弱振动状态。在这里，我们观察到品质因数$Q$高达$5\times10^6$在超净纳米管谐振器在低温恒温器温度为30 mK，其中我们定义$Q$作为谐振频率的线宽的比率。要测量如此高的品质因数，需要采用超低噪声方法来快速检测微小的振动，并仔细降低静电环境的噪声。我们观察到，测量的品质因数波动，因为谐振频率的波动。我们测量的品质因数是创纪录的高，他们是可比的最高$Q$报告的机械谐振器的尺寸大得多，一个显着的结果，考虑到减少谐振器的尺寸通常是伴随着降低品质因数。超小尺寸和超大尺寸$Q$的结合为超灵敏探测方案和量子光学机械实验提供了新的机会。
2015-03-31 cond-mat.mes-hall
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。
2017-06-20 cond-mat.mes-hall
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。
2008-07-19 cond-mat.mes-hall
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。
2011-05-21 cond-mat.mes-hall
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。
2005-09-07 cond-mat.mes-hall
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。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall
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。
2009-08-13 cond-mat.mes-hall
Fabrication of zinc oxide/graphene-carbon nanotubes nanocomposite with enhanced dye degradation ability
本研究制备了氧化锌/石墨烯-碳纳米管纳米复合材料，经多种表征验证其结构，实验证明该材料比纯ZnO纳米颗粒具有更优异的罗丹明B染料降解能力。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall
Gated Spin Transport through an Individual Single Wall Carbon Nanotube
在短沟道，铁磁接触的单个单壁碳纳米管的磁电阻的滞后开关被观察到，纳米管自旋输运提供了强有力的证据。通过改变电容耦合栅极上的电压，磁阻可以在+10%和-15%之间可再现地修改。结果解释在铁磁/纳米管界面的自旋极化电子状态的波矢匹配。
2005-10-05 cond-mat.mes-hall
Electrical properties of 0.4 cm long single-walled carbon nanotubes
厘米级排列的碳纳米管阵列从纳米颗粒金属催化剂垫生长。我们发现纳米管可以顺风和逆风生长。金属底层提供了与这些长纳米管的原位电接触，而不需要后生长处理。使用电接触的纳米管，我们研究了0.4厘米长的纳米管的电输运。用经典的扩散模型定量描述了源漏I-V曲线。我们的测量表明，纳米管的出色的输运性质可以扩展到厘米级，并打开大门，以大规模集成纳米管电路与宏观尺寸。
2004-08-13 cond-mat.mes-hall
Atomic resolution STM imaging of a twisted single-wall carbon nanotube
我们提出了原子分辨STM图像的单壁碳纳米管（SWNTs）嵌入在一个结晶纳米管绳。虽然它们可能被解释为手性纳米管，但这些图像更一致地解释为具有淬火扭曲变形的非手性扶手椅管。在绳中的单壁碳纳米管中存在淬灭扭曲可以解释这样一个事实，即生长的块状纳米管材料和单个绳在低温下具有绝缘体般的导电性。
1998-04-16 cond-mat.mes-hall
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
Acoustoelectric current transport through single-walled carbon nanotubes
我们已经接触了单壁碳纳米管后，通过使用表面声波对齐的管。声电电流已被测量在4.2 K和探测的低维电子状态的表面声波已被检测到。通过减小声波波长导致对限定的碳纳米管收缩的长度的调整，已经观察到声电电流的量化。
2004-08-05 cond-mat.mes-hall
Photoluminescent carbon nanotubes are expected to become versatile room-temperature single-photon sources that have applications in quantum information processing. Quantum emission from carbon nanotubes is often induced by localization of excitons or exciton-exciton annihilation. Here, we modify the local energy landscape of excitons by decorating nanoscale pentacene particles onto air-suspended single-walled carbon nanotubes. Directional exciton diffusion from the undecorated region to the decorated site is demonstrated, suggesting exciton trapping induced by local dielectric screening from p…
2021-03-19 cond-mat.mes-hall
