Electron transport in armchair single-wall carbon nanotubes
采用改进的散射理论，在紧束缚近似下计算了扶手椅型单壁碳纳米管中电子经声子散射的速率。从而澄清了在经典散射理论框架下计算的散射率与实验数据预测的散射率不一致的问题。然后利用这些结果求解动力学Boltzmann方程来描述纳米管的电子输运性质。用有限差分法和蒙特卡罗模拟程序对方程进行了数值求解。
2006-04-05 cond-mat.mes-hall
Effect of Peierls transition in armchair carbon nanotube on dynamical behaviour of encapsulated fullerene
本文研究了扶手椅型碳纳米管中富勒烯分子的动力学行为随结构Peierls跃迁的变化。用自旋极化密度泛函理论计算了最小的C20和Fe@C20富勒烯的结构。在Peierls转变处，这些富勒烯在（8，8）纳米管内部沿纳米管轴的运动和旋转的势垒发生了显著的变化。结果表明，这些富勒烯内的纳米管的平移和旋转扩散系数的变化由几个数量级。反向取向熔化的可能性，即随着温度的降低，所考虑的系统进行了预测。
2018-02-08 cond-mat.mes-hall
Carbon nanotubes in electric and magnetic fields
我们推导出一个有效的低能量理论的金属（扶手椅和非扶手椅）单壁纳米管在存在一个电场垂直于纳米管轴，并在存在磁场，考虑到自旋轨道相互作用和屏蔽效应的基础上的微观紧束缚模型。电场和自旋轨道相互作用之间的相互作用使我们能够在两个狄拉克谷中将扶手椅式纳米管调谐成螺旋导体。金属非扶手椅型纳米管的表面曲率是有间隙的，但螺旋导电模式可以通过沿纳米管轴向的磁场在其中一个谷中恢复。此外，我们讨论了碳纳米管中的电偶极自旋共振，发现拉比频率显示出明显的依赖于沿纳米管的动量。
2011-06-16 cond-mat.mes-hall
Frequency Dependence of Phonon-Induced Current Noise in ArmchairCarbon Nanotube
Tokyo University of Science（东京科学大学）；RIST, Tokyo University of Science（东京科学大学理工学综合研究机构）
研究了臂chair碳纳米管中声子诱导电流噪声的频率依赖性，发现高频区域存在多个共振峰，揭示了电子与非谐振声子之间的复杂相互作用。
2025-08-15 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
Relation between dispersion lines and conductance of telescoped armchair double-wall nanotubes analyzed using perturbation formulas and first-principles calculations
用第一性原理计算（SIESTA）定义的哈密顿量计算了伸缩扶手椅型纳米管的Landauer电导公式。在本文中，将内管从外管部分地抽出被称为“伸缩”。它显示了叠加在缓慢振荡上的快速振荡，作为离散重叠长度$(L-1/2)a$的函数，其中整数变量$L$和晶格常数$a$。将层间哈密顿量视为微扰，得到了慢振荡振幅的近似公式为$|A|^2/(|A|^2+\varepsilon^2)$，其中$A$为有效层间相互作用，$\varepsilon$为无层间相互作用时的带裂.近似公式与色散线的无量纲数有关。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall
Quantum criticality in a Mott pn-junction in an armchair carbon nanotube
在扶手椅型碳纳米管PN结中，p区和n区被莫特绝缘体的区域隔开，莫特绝缘体只能成对地反向散射电子。我们预测在这样的PN结的量子临界行为。取决于结的内建电场E，随着温度T的降低，其电导G要么变为零，要么变为理想值G= 4 e^2/h。这两种类型的G（T）依赖性表明，在E的某个特殊值处，存在一个中间量子临界点，其有限电导G<4e^2/h。这使得PN结与Luttinger液体中的简单势垒截然不同。
2011-02-27 cond-mat.mes-hall
First-principles study of the terahertz third-order nonlinear response of metallic armchair graphene nanoribbons
利用含时微扰理论计算了金属扶手椅型石墨烯纳米带的太赫兹三阶非线性电导。在很宽的温度范围内观察到本征三阶电导的显着增强的结果为非本征的2D单层石墨烯。我们还研究了|E_F| <<200 meV的非本征金属acGNR的非线性响应。我们发现，三阶电导表现出很强的费米能级依赖在低温下。克尔电导作为温度的函数的三阶临界场强为1和5 kV/m之间的计算。对于三次谐波电导，计算出的最小临界场约为5 kV/m。
2016-05-31 cond-mat.mes-hall
Interlayer Conductance in the Armchair Nanotube -- Zigzag Graphene Ribbon Parallel Contact: Theoretical Proposal of Detection of Wavefunction Growing from the Edge to the Center in the Graphene Ribbon
本文提出利用扶手椅型纳米管与锯齿形石墨烯带的平行接触，通过层间电导选择性地检测ZGR波函数从边缘向中心的指数增长，并揭示了波函数相位对倾斜层间键贡献的抑制作用。
2023-10-30 cond-mat.mes-hall
Resonant Raman Spectroscopy of Armchair Carbon Nanotubes: Absence of "Metallic" Signature
在碳纳米管共振拉曼散射光谱中在$\sim$ 1550 cm $^{-1}$处出现宽峰（G $^{-}$峰）通常归因于金属纳米管的存在。在这里，我们对通过密度梯度超速离心制备的富含扶手椅物质的宏观纳米管系综进行了共振拉曼测量。我们的数据清楚地表明，宽G $^{-}$模式是不存在的扶手椅型结构，只有当激发激光与非扶手椅型金属共振时才出现。“由于大量（$\sim$ 10 $^{10}$）的纳米管在几个扶手椅物种探测，我们的工作牢固地建立了G带线形和纳米管结构之间的一般相关性。
2011-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Valley current filtering and reversal by parallel side contacted armchair nanotubes
用Landauer公式计算了平行侧面接触的扶手椅型纳米管的管间电导$G$与费米能级$E$的关系。当涂料强度的管间差异足够大时，在$E$ - $G$曲线中出现占优势的共振峰。重叠长度和夹层结构不影响共振能量。谐振峰处的谷间传输起着反向器和谷电流滤波器的作用。
2023-01-31 cond-mat.mes-hall
Enrichment of Armchair Carbon Nanotubes via Density Gradient Ultracentrifugation: Raman Spectroscopy Evidence
我们已经使用共振拉曼散射光谱充分分析了不同的（n，m）物种的相对丰度在单壁碳纳米管样品中，金属富集密度梯度超浓缩。引人注目的是，数据清楚地表明，我们的密度梯度超离心过程中富集的扶手椅和近扶手椅物种的金属馏分。我们观察到扶手椅型碳纳米管占每个（2n + m）家族的50%以上。
2009-11-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Armchair carbon nanotube on Pt and hBN/Pt: from strong metallic contact to coherent spin transport regime
本文通过第一性原理研究 Pt(111) 上扶手椅型 (4,4) 碳纳米管的自旋轨道邻近效应，发现插入 hBN 可恢复 Dirac 锥并实现几乎完美的横向自旋极化，为相干自旋输运提供了条件。
2024-09-02 cond-mat.mes-hall
Electric-Field Induced Majorana Fermions in Armchair Carbon Nanotubes
我们从理论上考虑了在电场存在下的扶手椅型碳纳米管（CNT）与s波超导体的接触。我们发现，邻近效应打开了不同的强度的外部和内部分支的两个狄拉克点的CNT中的超导间隙。对于强邻近感生超导性，内部带隙可以是p波型，而外部带隙可以通过电场调谐为s波型。这样的设置在CNT的每一端支持单个马约拉纳束缚态。在弱邻近感应超导的情况下，两个分支中的间隙都是p波型的。然而，温度可以这样选择，即最小的间隙被有效地闭合。使用重整化群技术，我们表明，马约拉纳束缚态的存在，即使考虑到电子-电子相互作用。
2011-12-30 cond-mat.mes-hall
Fundamental Optical Processes in Armchair Carbon Nanotubes
我们已经使用合成后的分离方法的基础上密度梯度超离心和DNA为基础的离子交换色谱法，以产生强烈富集扶手椅纳米管的光谱研究的水悬浮液。通过共振拉曼光谱的径向呼吸模式的声子，我们提供了宏观和明确的证据，密度梯度超离心可以丰富扶手椅纳米管。此外，使用传统的，在近红外和可见光范围内的光学吸收光谱，我们表明，扶手椅型纳米管的带间吸收是强烈的激子。最后，通过检查拉曼光谱中的G带模式，我们确定观察到的宽，较低的频率（G^{-}）的功能是与非扶手椅“金属”纳米管共振的结果。这些关于金属碳纳米管中基本光学吸收和散射过程的发现为进一步的光谱研究奠定了基础，以探测一维多体物理现象。
2012-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Metal-Semiconductor Transition in Armchair Carbon Nanotubes by Symmetry Breaking
扶手椅型碳纳米管的电子能带结构可以被具有角度依赖性的势显著改变。在紧束缚方案下研究了不同的角模V_q ~ cos（q* θ）。使用对称性参数，我们证明了在这些金属纳米管的带隙开口时，一定的选择规则是满足潜在的和纳米管结构。我们估计的带隙开放作为外部的潜在的强度和纳米管半径的函数，并提出了一个有效的机制，金属-半导体过渡的组合不同形式的扰动。
2005-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Plasmonic Nature of the Terahertz Conductivity Peak in Single-Wall Carbon Nanotubes
等离子体激元共振有望在太赫兹频率范围内发生在金属和掺杂的半导体碳纳米管中，但迄今为止，它的令人信服的鉴定还很难实现。通常观察到的碳纳米管集合体的太赫兹电导率峰的起源仍然存在争议。在这里，我们提出了高度富集的金属和半导体纳米管薄膜的光学，太赫兹和直流传输测量的结果。一个广泛而强大的太赫兹电导率峰出现在这两种类型的薄膜，其行为是一致的等离子体共振的解释，坚定地排除了其他替代解释，如吸收由于曲率引起的差距。
2013-12-14 cond-mat.mes-hall
Wave functions and edge states in rectangular honeycomb lattices revisited: nanoflakes, armchair and zigzag nanoribbons and nanotubes
一般来说，由于拓扑和非拓扑的原因，材料的体积和边界的性质可以非常不同。最简单的边界问题之一是有限蜂窝晶格上无相互作用电子的紧束缚问题。尽管它很简单，但这个问题相当丰富，并且与石墨烯的物理学直接相关。我们重新审视这个长期研究的问题，并提出了一个分析推导的电子光谱和波函数的石墨烯矩形衍生物。我们提供了一个精确的分析描述的扩展和本地化的状态，它们之间的过渡，和一个特殊的情况下，本地化的状态时，波函数是非零的边缘网站。后一种状态具有零能量，我们讨论了它在锯齿形纳米带中的存在，锯齿形纳米管沿着锯齿形边缘的站点数可被4整除，以及矩形石墨烯纳米片沿着锯齿形和扶手椅边缘的站点数为奇数。
2022-08-25 cond-mat.mes-hall
Interwall conductance in double-walled armchair carbon nanotubes
采用Barclay方法计算了低电压下（n，n）@（2n，2n）双壁碳纳米管（n = 5，6，.）的壁间电导与壁间距离和壁间相对位置的关系，10.计算结果表明，壁间电导不依赖于温度（T < 500 K），电流-电压特性是线性的。当壁间距离增加一倍时，电导减小了6个数量级。因此，根据壁间距离，DWCNT可以用作温度稳定的纳米电阻器或纳米电容器。
2010-04-23 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
Perturbation calculations on interlayer transmission rates from symmetric to antisymmetric channels in parallel armchair nanotube junctions
采用$π$轨道紧键模型对两个平行扶手椅型纳米管部分重叠的情况进行了理论研究。考虑层间哈密顿量的微扰，我们得到的层间传输率$T_{σ',σ}$从通道$σ$到$σ'$的所有四个组合$(σ',σ)=(\pm,\pm)$和$(\pm,\mp)$，其中后缀$+$和$-$分别表示对称和反对称的通道，相对于每个管的镜像平面。Landauer公式电导等于它们的总和，单位为$2e^2/h$。通过微扰计算，将层间哈密顿量转化为参数$w_{σ',σ}$，并由参数$w_{σ',σ}$确定了$T_{σ',σ}$的解析表达式。通过与精确数值结果的比较，讨论了解析公式的适用范围。在套叠同轴触头中，非对角部分$T_{-,+}+T_{+,-}$与对角部分$T_{+,+}+T_{-,-}$相比非常小。另一方面，在侧接触中，非对角部分在电导的零能量峰中比对角部分更显著。
2019-04-11 cond-mat.mes-hall
Terahertz detection in single wall carbon nanotubes
据报道，从0.69 THz到2.54 THz的太赫兹辐射已经在由金属碳纳米管束组成的设备中灵敏地检测到，通过光刻制造的天线和硅透镜准光学耦合。测得的数据是一致的，与测热过程，并显示承诺的操作高于4.2 K。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall
Electronic Properties of Armchair Carbon Nanotubes : Bosonization Approach
从微观晶格模型出发，考虑长程库仑相互作用，导出了扶手椅型碳纳米管在半填充和远离半填充时的相哈密顿量。我们用重整化群方法研究了系统的低能性质。在半填充时，基态是一个具有自旋能隙的莫特绝缘体，其中形成了不同原子亚晶格上电子的束缚态。从最近的结果的差异[物理。79，5082（1997）]的半填充被澄清。
1998-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Thermal Radiation From Carbon Nanotube in Terahertz Range
从理论上研究了孤立的有限长碳纳米管（CNT）在近场和远场区的热辐射。在太赫兹范围内的金属碳纳米管中的离散谱的形成被证明是由于强烈减慢的表面等离子体模式从碳纳米管端的反射。这种效应在半导体碳纳米管中没有出现。提出了碳纳米管作为热纳米天线的概念。
2007-05-04 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
Terahertz detection mechanism and contact capacitance of individual metallic single-walled carbon nanotubes
我们表征了天线耦合金属单壁碳纳米管的太赫兹探测机制。在低温下，4.2 K，在零偏置电流下观察到的低频微分电阻的峰值，由于非欧姆接触。这种电接触非线性引起测量的太赫兹响应。通过将每个纳米管接触建模为与电容器并联的非线性电阻器，我们确定了接触电容值的上限，该值小于先前的实验估计。这种接触电容的小幅度对于在高频器件应用中使用碳纳米管具有有利的影响。
2012-03-28 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
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
Transmission spectra and valley processing of graphene and carbon nanotube superlattices with inter-valley coupling
我们数值研究了具有谷间耦合的石墨烯纳米带和碳纳米管的电子输运性质，例如，在\sqrt{3} NPDMATHABMN \sqrt{3} N和3N \times 3N超晶格中。以\sqrt{3} \times \sqrt{3}石墨烯超晶格为例，我们发现通过对石墨烯超晶格的剪裁，可以得到丰富的纳米带和纳米管的结构构型。在研究了相应的扶手椅和锯齿形纳米管几何结构的电子特性后，我们发现碳纳米管的线性能带可以导致类似克莱因隧道的现象，即，电子沿着管传播而没有反向散射，即使在存在势垒的情况下也是如此。由于\sqrt{3} \times \sqrt{3}超级电池在原始石墨烯的K和K'谷之间的耦合，我们提出了一种基于扶手椅型碳纳米管的谷场效应晶体管，其中电流的谷极化可以通过施加栅极电压或改变扶手椅型碳纳米管的长度来调节。
2017-01-03 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
Gas phase synthesis of non-bundled, small diameter single-walled carbon nanotubes with near-armchair chiralities
我们提出了一种新的浮动催化剂合成路线的个人，即非捆绑，小直径单壁碳纳米管（SWCNTs）与窄的手性角分布峰值在高手性附近的扶手椅物种。使用非原位火花放电发生器形成几何数平均直径为3-4 nm的铁颗粒，并将其进料到层流化学气相沉积反应器中，用于从环境压力一氧化碳连续合成长且高质量的单壁碳纳米管。拉曼光谱中G/D峰的强度比可达48，平均管长可达4微米。通过透射电子显微镜中的电子衍射直接测定的手性分布聚集在（n，m）指数（7，6）、（8，6）、（8，7）和（9，6）周围，高达70%的管具有超过20°的手性角。通过将生长温度从880 °C降低到750 °C，SWCNT的平均直径从1.10 nm降低到1.04 nm，这同时将半导体管的比例从67%增加到80%。将纳米管气相数浓度限制在约100。100 000/立方厘米成功地防止了由于布朗扩散引起的碰撞而形成纳米管束。原子力和透射电子显微镜观察到的500个沉积管中，高达80%是单独的。由这些SWCNT沉积的透明导电膜表现出63欧姆/平方的创纪录的低薄层电阻。对于550 nm的光具有90%的透明度。
2016-01-29 cond-mat.mes-hall
Spectrum of pi electrons in bilayer graphene nanoribbons and nanotubes: an analytical approach
在紧束缚模型的框架下，我们对有限尺寸双层石墨烯的π电子进行了解析描述。这里考虑的双层结构的特点是由一个矩形的几何形状，并有一个有限的大小在一个或两个方向与扶手椅和扶手椅形的边缘。我们提供了一个精确的分析描述的Z字形和扶手椅型双层石墨烯纳米带和纳米管的π电子的光谱。我们分析了色散关系、态密度和电导量子化。
2011-01-18 cond-mat.mes-hall
Metallic Carbon Nanotube Quantum Dots with Broken Symmetries as a Platform for Tunable Terahertz Detection
由于缺乏有效的源和检测器，在所谓的太赫兹间隙（$0.1 - 10$ THz）的技术相关范围内产生和检测辐射是具有挑战性的。碳纳米管中的量子点在构建灵敏的太赫兹探测器方面显示出巨大的潜力，这些探测器通常基于光子辅助隧穿。最近报道的机制相结合的共振量子点跃迁和隧穿势垒的不对称性的结果在一个窄线宽的光电流响应与大的信噪比下弱太赫兹辐射。该器件对一个频率敏感，对应于等距量子化状态之间的转换。在这项工作中，我们表明，使用数值与扫描隧道光谱研究的缺陷引起的金属锯齿形单壁碳纳米管量子点，同时打破各种对称性的任意手性的金属纳米管量子点强烈放宽电偶极子近似的选择规则，并消除能量简并。对于$\sim$ 10 nm量子点，这导致更丰富的允许光学跃迁集合，其跨越从1 THz到几十THz的频率。基于这些发现，我们提出了一个太赫兹探测器设备的基础上，金属单壁碳纳米管量子点定义的人工缺陷。根据其长度和接触透明度，操作制度的范围从高分辨率门可调太赫兹传感器到宽带太赫兹检测器。我们的计算表明，该设备在很大程度上不受高达100 K的温度的影响，这使得对称性被破坏的碳纳米管量子点成为设计可在液氮温度下工作的可调谐太赫兹探测器的有希望的平台。
2021-05-14 cond-mat.mes-hall
Effect of Contact Interfaces on Quantum Conductance of Armchair Nanotubes
研究了金属单壁碳纳米管（SWCNT）与同样由其制成的外电极之间的接触界面对电导的影响。采用了具有对角和非对角无序的紧束缚模型、递归格林函数技术以及Landauer形式。这些研究是在相干输运机制内进行的，重点是：（i）从电导量子化到共振隧穿的演变，（ii）单壁碳纳米管的长度效应和（iii）磁阻。结果表明，所谓的共振装置，即纳米管具有在费米能量的电导峰，发生与3个碳环间距的周期。此外，本方法提供了一个洞察的磁阻依赖于单壁碳纳米管在接触界面的条件。
2002-07-31 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
Fast Water Channeling across Carbon Nanotubes in Far Infrared Terahertz Electric Fields
利用分子动力学模拟，系统研究了太赫兹电场作用下单壁碳纳米管（SWCNT）的水渗透特性.在TEF垂直于纳米管的情况下，氢键的断裂导致跨单壁碳纳米管的净通量的巨大峰值，其具有以14THz为中心的三倍增强。这种现象是由于共振机制，其特征在于在管极性水分子的TEF的librational，旋转和旋转诱导的响应。对于沿纳米管对称轴的TEF，极性水沿对称轴的排列大大抑制了共振的涡旋模式，从而抑制了净通量的增强，这很好地表征了单壁碳纳米管的准一维特征。TEF中水分子的共振可以在用于各种目的的高通量器件设计中具有潜在的应用。
2015-12-29 cond-mat.mes-hall
Bond Distortions in Armchair Type Single Wall Carbon Nanotubes
在传统的Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型和考虑不同类型键对SSH哈密顿量贡献的Toy模型框架下，比较研究了（3，3）和（10，10）纳米管的能带结构和稳定性.两种模型给出了相同的能带结构，但碳纳米管的键长畸变不同。
2005-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Symmetry-adapted real-space density functional theory for cylindrical geometries: application to large X (X=C, Si, Ge, Sn) nanotubes
我们提出了一个适用于圆柱几何的Kohn-Sham密度泛函理论的实空间公式，并将其应用于大X（X = C，Si，Ge，Sn）纳米管的研究。具体来说，从科恩-沙姆方程构成的所有空间，我们减少了问题的基本域，通过将循环和周期对称性存在的角度和轴向的圆柱体，分别。我们开发了一个高阶有限差分并行实现这一提法，并验证其准确性对既定的平面波和实空间代码。利用这种方法，我们分别研究了X纳米管和Xene片的能带结构和弯曲性质。具体来说，我们首先表明，Z字形和扶手椅X纳米管的半径在1至5纳米的范围内是半导体。特别是，我们发现的带隙相对于所有的纳米管的半径，除了扶手椅和锯齿形III型碳变体，我们发现一个逆二次依赖的一个逆线性依赖。接下来，我们利用循环对称性和均匀弯曲变形之间的联系来计算Xene片在Z字形和扶手椅方向上的弯曲模量。我们发现Kirchhoff-Love型弯曲行为的所有片，石墨烯和锡烯拥有最大和最小的模量，分别。此外，除了石墨烯之外，片材表现出显著的各向异性，沿着扶手椅方向具有较大的弯曲模量。最后，我们证明了所提出的方法具有很好的并行缩放，是非常高效的，使从头计算模拟前所未有的规模的系统具有高度的循环对称性。特别是，我们表明，即使是微米级的纳米管可以模拟适度的计算工作。
2019-09-15 cond-mat.mes-hall
Collective Antenna Effects in the Terahertz and Infrared Response of Highly Aligned Carbon Nanotube Arrays
我们利用偏振太赫兹和红外透射光谱研究了宏观排列的均匀长度的单壁碳纳米管阵列。极化各向异性在小于$\sim$ 3 THz的频率处是极端的，当极化垂直于排列方向时没有衰减的迹象。平行和垂直偏振的衰减随频率增加而增加，在平行情况下在10 THz附近表现出明显且宽的峰值。我们考虑到辐射散射和吸收损失的样品的电磁响应模型。我们表明，我们的样品作为一个有效的天线，由于高度的对齐，表现出更大的辐射散射比吸收在中/远红外范围。我们计算的衰减谱清楚地显示出与实验一致的在$\sim$ 10 THz处的非Drude峰。
2013-01-08 cond-mat.mes-hall
Terahertz Science and Technology of Carbon Nanomaterials
太赫兹辐射的多样应用及其对基础科学的重要性使得寻找产生、操纵和检测太赫兹辐射的方法成为现代应用物理的关键领域之一。一种方法是利用碳纳米材料，特别是单壁碳纳米管和石墨烯。它们新颖的光学和电学性质为太赫兹科学技术领域提供了广阔的前景。本文介绍了碳纳米管和石墨烯的太赫兹科学技术的过去、现在和未来。我们将回顾太赫兹动态电导率，太赫兹非线性和超快载波动力学等基础研究，以及太赫兹应用，如太赫兹源，探测器，调制器，天线和偏振器。
2013-11-23 cond-mat.mes-hall
Influence of nanotube length and density on the plasmonic terahertz response of single-walled carbon nanotubes
我们在频率0.3-1000 THz和温度10-530 K范围内测量了由不同平均长度的成束单壁碳纳米管（CNTs）组成的薄膜的电导率谱。所观察到的温度引起的太赫兹电导率谱的变化强烈依赖于平均CNT长度，与1太赫兹左右的电导率增加/减少，随着温度的增加，短/长管。这种行为起源于电子散射速率的温度依赖性，我们从10 $μ$ m长度的CNT在0.3-2 THz范围内测得的电导率的Drude拟合中获得。这种随温度增加的散射率导致随后在较高温度下观察到的THz电导率峰的加宽，以及随着CNT长度的增加而向较低频率的偏移。最后，我们表明，电导率随温度的变化不仅取决于管的长度，但也随管的密度。我们记录的有效电导率的复合膜，包括WS $_2$纳米管和CNT的混合物与CNT密度的范围内的频率在0.3-1太赫兹，发现电导率增加/降低为低/高密度膜的温度升高。这种效应是由于复合膜中导电路径的有效长度的密度依赖性而产生的，这再次导致太赫兹电导率峰的移位和温度依赖性加宽。
2017-10-21 cond-mat.mes-hall
Spin configurations of carbon nanotube in a nonuniform external potential
从理论上研究了碳纳米管在外加势作用下的基态自旋。我们发现，当外电势施加到纳米管的一部分，它的变化改变单电子光谱显着。这与库仑排斥和有限长度扶手椅型纳米管的对称性相结合，当外部电势变化时，在基态诱导自旋翻转。我们讨论了我们的理论可能应用到最近的库仑阻塞峰的测量和它们对扶手椅型碳纳米管中的弱磁场的依赖。
1999-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Terahertz response of carbon nanotube transistors
本文提出了一种基于自洽非平衡格林函数的含时量子输运方法。该技术被应用到弹道碳纳米管晶体管的存在下，在栅极的时间谐波信号。在ON状态下，动态电导在太赫兹频率处表现出等离子体共振峰。这些在OFF状态下消失，动态电导显示出平滑的振荡，这是单粒子量子效应的特征。我们发现，纳米管的动力学电感起着至关重要的作用，在高频行为。
2009-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Effect of van-Hove singularities in single-walled carbon nanotube leads on transport through double quantum dot system
本文利用非平衡格林函数研究单壁碳纳米管导线双量子点系统，发现碳纳米管导线态密度中的范霍夫奇点会显著降低对齐化学势处的电导峰高度。
2018-09-10 cond-mat.mes-hall
Absorption Cross-Section and Near-Field Enhancement in Finite-Length Carbon Nanotubes in the Terahertz-to-Optical Range
从理论上研究了单壁有限长碳纳米管在太赫兹到可见光的较宽频率范围内的电磁特性-吸收截面和近区场增强。分析是基于阻抗型有效边界条件和积分方程技术。与实验结果进行比较，允许在实验中观察到的低频（远红外和太赫兹）吸收带的定性物理解释。讨论了碳纳米管用于活细胞红外光热的潜力。强的局部场增强被预测为固有的金属碳纳米管在近场区提供必要的机制，远红外和太赫兹近场光学。
2008-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sign inversion in the terahertz photoconductivity of single-walled carbon nanotube films
近年来，关于单壁碳纳米管（CNT）薄膜的超快光电导响应的报道相互矛盾，这些薄膜显然表现出甚至可以在符号上不同的光电导性。在这里，我们明确地观察到，太赫兹光电导的碳纳米管薄膜是一个高度可变的量与碳纳米管的长度，而手性分布的影响很小。此外，通过比较光诱导的太赫兹电导率的变化与热诱导的变化，我们表明，这两种情况主要是由于热产生的Drude电子弛豫速率的修改，导致在有限长度的金属和掺杂的半导体碳纳米管中存在的等离子体共振的加宽。这阐明了CNT膜的光响应的性质，并证明了当考虑将它们应用于光电子器件中时，需要仔细考虑CNT的几何形状，特别是长度。
2018-04-30 cond-mat.mes-hall
Nucleation of single wall carbon nanotubes of various chiralities
本文提出了一个简单的模型，描述了单壁碳纳米管在碳饱和的金属催化剂表面从石墨烯片成核和生长的过程。它能够预测所有可能手性的管胚的几何形状和能量，以及它们可以生长的方式。结果表明，扶手椅式的手征性是能量的几何原因。这一结果进行了讨论和比较实验文献。
2012-03-23 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
One-dimensional Plasmons and Hybridized Coupled Polaritons in Carbon Nanotubes
本研究通过实时含时密度泛函理论模拟扶手椅型碳纳米管，验证了一维等离激元速度与理论及实验的一致性，揭示了其与单电子激发耦合的独特极化激元特性，证明其作为低损耗纳米腔谐振器的应用潜力并提供了研究新框架。
2024-11-01 cond-mat.mes-hall
Probing Carrier Dynamics in sp$^{3}$-Functionalized Single-Walled Carbon Nanotubes with Time-Resolved Terahertz Spectroscopy
通过在半导体单壁碳纳米管中引入共价键sp $^{3}$缺陷，可以使半导体单壁碳纳米管中的激子局域化，并产生红移的近红外发光。这些功能化的单壁碳纳米管的单光子发射特性使它们成为电驱动量子光源的有趣候选者。然而，sp $^{3}$缺陷对碳纳米管中载流子动力学和电荷输运的影响仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们使用超快，时间分辨的光泵太赫兹探测光谱作为一个直接和定量的技术，调查的微观和温度依赖性的电荷传输特性的原始和功能化（6，5）单壁碳纳米管的分散体和薄膜。我们发现sp $^{3}$官能化增加了载流子散射，从而降低了纳米管内载流子迁移率。结合单壁碳纳米管网络场效应晶体管的电测量，这些数据使我们能够区分内纳米管能带传输，sp $^{3}$缺陷散射和纳米管间载流子跳跃的纳米管网络的整体电荷传输特性的贡献。
2022-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
