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
Van der Waals energy surface of carbon nanotubes sheet
用原子论和连续谱方法研究了碳纳米管与稀有气体原子的范德华相互作用。我们提出了连续纳米管与稀有气体原子相互作用的范德华能量的解析表达式。结果表明，连续谱方法不能正确处理原子组态对能面的影响。与热能相比，能量势垒较小，这意味着在约1纳米高度的CNTS上方的自由运动。与石墨烯片的能量表面相比，CNTS的能量表面中的蜂窝晶格结构是不可感知的。缺陷改变了能面，从而影响气体吸收机制。（对应author:neekamal@srttu.edu）
2011-05-12 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
Ballistic Anisotropic Magnetoresistance in Core Shell Nanowires and Rolled-up Nanotubes
在铁磁纳米结构中，弹道各向异性磁电阻（BAMR）是由于自旋轨道相互作用导致的弹道电导随磁化方向的变化。最近，一个方向依赖的弹道电导已被预测发生在一些新合成的半导体纳米结构受到外部施加的磁场，而不需要自旋轨道耦合。在这篇文章中，我们回顾了过去的工作预测这种BAMR效应在核壳纳米线和卷起的纳米管。这是补充新的结果，我们建立的管状纳米系统的输运性质受到外部磁场。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Comparative Studies on Giant Magnetoresistance in Carbon Nanotubes and Graphene Nanoribbons with Ferromagnetic Contacts
这篇文章报道了碳纳米管（CNT）和石墨烯纳米带的巨磁电阻（GMR）的比较研究相似的纵横比（即周长/长度和宽度/长度比，分别为前者和后者）。这个问题是解决在零温度下的弹道输运制度，通过紧束缚模型内的格林函数技术和所谓的宽带近似的电极。石墨烯的巨磁电阻效应与碳纳米管的巨磁电阻效应相当，它强烈地依赖于手性，而仅轻微地依赖于纵横比。事实证明，石墨烯，类似于碳纳米管，可能是自旋电子应用的一种非常有趣的材料。
2008-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Separating spin and charge transport in single wall carbon nanotubes
我们证明自旋注入和检测单壁碳纳米管使用4端，非本地几何。这种测量几何结构完全分离了电荷和自旋电路。因此，所有的寄生磁阻效应被消除，测量信号是由于自旋积累。结合我们的结果与理论模型，我们推导出自旋极化的接触约25%。我们发现，在传统的双端几何测量的磁阻变化占主导地位的影响无关的自旋积累。
2005-06-21 cond-mat.mes-hall
Negative to Positive Magnetoresistance transition in Functionalization of Carbon nanotube and Polyaniline Composite
研究了聚苯胺（PANI）与碳纳米管（CNT）和功能化碳纳米管（fCNT）复合材料在4.2K和磁场5 T下的电阻率和磁电阻（MR）。由于CNT的功能化，与仅CNT相比，复合材料在低温下的电阻率显著增加。有趣的是，对于10wt%的复合物，已经观察到从负到正的磁电阻的转变，因为在fCNT/PANI中无序的影响更大。这一结果表明，MR具有很强的依赖性，在复合系统中的无序。用极化子-双极化子模型解释了磁电阻的跃迁。fCNT/PANI复合材料中被无序屏蔽的两个极化子之间的长程库仑相互作用增加了有效的在位库仑排斥能，形成双极化子，导致MR的符号由负变为正。
2017-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Silver Nanowires on Carbon Nanotube Aerogel Sheets for Flexible, Transparent Electrodes
通过在干纺多壁碳纳米管（MWNT）气凝胶上喷涂银纳米线（AgNWs），制备了透射率可达98%、薄层电阻可达11 Ω/sq的柔性独立透明导电电极（TCEs）。与直觉相反，混合电极的透射率可以随着MWNT气凝胶内AgNW的质量密度增加而增加，然而，最终可实现的透射率取决于MWNT气凝胶的初始透明度。同时，当AgNW沿着MWNT气凝胶形成网状网络时，获得薄层电阻的强烈降低。此外，各向异性降低的方块电阻和极化透射率的AgNWs/MWNTs气凝胶是实现与此方法。最终的AgNW/MWNT混合TCE的透射率和薄层电阻可以通过喷涂机制或通过选择初始MWNT气凝胶密度来微调。因此，根据所需的要求，可以实现具有优化的光电性能的广泛的AgNW/MWNT混合TCE。最后，独立的AgNW/MWNTs混合TCE可以层压到各种各样的基板上，而不需要粘合助剂。
2019-01-18 cond-mat.mes-hall
Pressure coefficients of Raman modes of carbon nanotubes resolved by chirality: Environmental effect on graphene sheet
单壁碳纳米管的机械性能的研究受到阻碍的可用性，只有合奏管的直径范围。可调谐拉曼激发光谱仪可以识别出可识别的管子。在高压下，径向呼吸模式显示出强烈的环境效应，这里显示出在很大程度上与环境的性质无关。对于G模式，压力系数随直径变化与厚壁管模型一致。然而，结果表明，压力系数的环境影响出乎意料的强烈。石墨烯和石墨的数据的重新评估给出G模式Grueuneisen参数γ = 1.34和剪切变形参数β = 1.34。
2012-08-03 cond-mat.mes-hall
Transport through single-wall metallic carbon nanotubes in the cotunneling regime
使用实时图解技术，并考虑到顺序和cotunneling过程，我们分析了单壁金属碳纳米管耦合到超导和铁磁铅的输运性质在整个参数范围内。特别是，考虑到两种不同的壳填充方案的纳米管，我们讨论了微分电导，隧道磁阻和散粒噪声的行为。我们发现，在库仑钻石对应于甚至职业，散粒噪声成为超泊松由于群聚的快速隧穿过程中产生的动态通道阻塞，而在其他钻石的噪声大致泊松，与最近的实验。隧道磁电阻对纳米管中的电子数量非常敏感，并且根据纳米管的壳填充顺序表现出明显不同的行为。
2008-03-13 cond-mat.mes-hall
Magnetoresistance in Spin-Polarized Transport through a Carbon Nanotube
本文报道了我们对有限长碳纳米管中自旋极化输运的磁电阻效应的理论研究。通过改变碳纳米管的费米能级和碳纳米管与两个铁磁电极的耦合强度，研究了碳纳米管的电导和磁电阻。由于通过有限CNT中的离散能级的共振输运，电导和MR作为CNT费米能的函数振荡。MR在电导谷处达到峰值，并在电导峰附近下降。当耦合到两个FM电极是不对称的，MR下降成为负的下一个相当强的不对称性。当耦合或多或少对称时，除了非常强的耦合情况之外，MR骤降保持为正。在强耦合情况下，谱线展宽显著，通过CNT中相邻能级的输运通道相互干扰，导致负MR。
2008-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetoresistance Effect in Spin-Polarized Junctions of Ferromagnetically Contacting Multiple Conductive Paths: Applications to Atomic Wires and Carbon Nanotubes
对于铁磁/原子线/铁磁结和铁磁/碳纳米管/铁磁结，我们从理论上研究了自旋相关的输运过程，以阐明铁磁/原子线/铁磁结中导电路径的数目与电导之间的内在关系，从而提高磁电阻比.当多个路径随机地位于两个FM之间时，FM之间出现电子波干涉，并且然后MR比随着路径数目的增加而增加。此外，在每个路径数处，碳纳米管的MR比变得大于原子线的MR比，反映了与FM接触的点的特征形状。
2004-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
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
Permalloy-based carbon nanotube spin-valve
在这封信中，我们证明了坡莫合金（Py），一种广泛使用的Ni/Fe合金，形成接触碳纳米管（CNT），满足要求的注入和检测自旋极化电流在碳基自旋电子器件。我们建立的材料质量和磁化特性的Py条的形状合适的电接触，并找到一个尖锐的磁化切换可调的几何形状在一个单一的条在低温下的各向异性磁阻（AMR）。此外，我们表明，Py接触强烈耦合到CNT，相当于Pd接触，从而在低温下形成CNT量子点。这些结果形成了基于Py的CNT自旋阀在隧穿磁阻中表现出非常尖锐的电阻切换的基础，其直接对应于AMR实验中观察到的各个接触中的磁化反转。
2010-09-10 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
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
Magnetoresistance of layered conductors under conditions of topological phase transition
本文从理论上研究了在强磁场中，具有多层费米面（FS）的层状导体在Lifshic拓扑转变附近，由于外力作用（压力）的影响，FS相互淹没在一起（最终改变FS的连通性）时的电阻。针对FS为轻度波纹圆柱体形状且脉冲空间中有两个重复周期分布的波纹平面的情况，进行了拓扑转变附近的磁电阻分析。当FS平面薄片充分接近圆柱体时，载流子产生一个FS薄片到另一个FS薄片的磁击穿，从而降低了磁阻对面内电流的急剧各向异性。而不是平方增加与磁场，较慢的电阻增长保持在一个广泛的磁场范围内的字段中的线性。在拓扑转变附近，当FS层之间的能隙小到可以忽略时，电阻饱和。
2014-10-30 cond-mat.mes-hall
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
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
Torsional 'Superplasticity' of Graphyne Nanotubes
石墨烯是由处于sp、sp2和sp3杂化状态的原子形成的平面二维碳同素异形体。拓扑石墨炔纳米管（GNT）可以被认为是圆柱形卷起的石墨炔片，类似地，碳纳米管（CNT）可以被认为是卷起的石墨烯片。由于单键、双键和三键的存在，GNT表现出多孔侧壁，可用于许多不同的应用。在这项工作中，我们通过反应分子动力学模拟研究了GNT在扭转应变下的力学行为。我们的研究结果表明，GNT比CNT更灵活，并表现出“超塑性”，断裂角高达35倍以上的报道，以碳纳米管。这种GNT的“超塑性”行为可以用扭转应变过程中发生的不可逆重建过程（主要与三键有关）来解释。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall
Theory of shot noise in single-walled metallic carbon nanotubes weakly coupled to nonmagnetic and ferromagnetic leads
本文从理论上研究了单壁金属碳纳米管中的散粒噪声。利用实时图形技术，我们计算了顺序隧穿区的电流、Fano因子和隧穿磁电阻。结果表明，微分电导显示特征的四倍周期性，表明单电子充电。这种周期性也是可见的隧道磁电阻的系统，以及在法诺因子。目前的研究阐明铁磁（与磁）的影响下考虑的运输特性的接触。
2007-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Carbon nanotubes with atomic impurities on boron nitride sheets under applied electric fields
采用第一性原理计算研究了在外加电场作用下，金属掺杂的（10，0）碳纳米管在六方氮化硼（hBN）片上的结构和电子性质.我们考虑K，Cl和Ni原子作为掺杂剂来研究CNT的电子性质对掺杂极性和浓度的依赖性。电场强度从-0.2 V/cm到+0.2 V/cm变化，以探索外部电场对电子结构的影响。虽然hBN片的电子能带根据场强而改变，但其在价带或导带中的电子状态在所考虑的场强下不触及费米能级。我们的结论是，hBN作为基板不修改的CNT的电子结构，从而导致在设备性能的改善，与基于传统的基板材料，如SiO $_2$的设备相比。
2013-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunnel magnetoresistance of a supramolecular spin valve
我们从理论上研究了一个超分子自旋阀的输运性质，该自旋阀由一个碳纳米管和两个磁性分子组成，弱耦合到金属接触。重点分析了外加磁场对体系输运性质的影响。外加磁场使分子自旋取向。结果表明，所考虑的分子结的磁阻特性，这是与改变分子的状态从超顺磁性的铁磁性的，强烈地依赖于所施加的偏置电压和纳米管的轨道能级的位置，这可以通过调整栅极电压。一个很强的依赖于运输制度的情况下，也发现通过系统的电流的自旋极化。导致这些影响的机制解释通过调用适当的分子状态负责运输。分析是借助实时图解技术的第二阶膨胀相对于隧穿过程。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
Electrical tuning of spin current in a boron nitride nanotube quantum dot
通过施加电场来控制自旋电流和磁交换耦合，同时在耦合到铁磁电极的纳米结构中实现高自旋注入效率一直是纳米自旋电子学的突出挑战。人们正在不懈地寻找具有可调自旋相关性质的新的低维材料来解决这些挑战。在此，我们预测，从第一性原理，横向电场诱导开关的交换耦合和隧道磁电阻的符号在氮化硼纳米管量子点连接到铁磁镍接触。
2014-03-21 cond-mat.mes-hall
Conductivity and Atomic Structure of Isolated Multiwalled Carbon Nanotubes
我们报告相关的高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和运输测量一系列孤立的多壁碳纳米管。高分辨透射电镜观察，通过揭示相关的结构特征的管，揭示了一些光的各种观察到的传输行为，从半导体到准金属型。非欧姆行为观察到某些样品表现出“竹状”的结构缺陷。最导电样品的电阻，测量到20 mK，表现出明显的最大值在0.6 K和强的正磁阻。
1997-10-30 cond-mat.mes-hall
Magnetic field asymmetry of nonlinear transport in carbon nanotubes
我们证明了在磁场B中通过双端纳米样品的非线性输运是不对称的。更具体地说，我们已经测量了单壁碳纳米管中的最低阶B-不对称项。理论上，这些项的大小可以用来推断电子-电子相互作用的强度和纳米管的手性。与理论一致，我们发现，在高温下的B-线性项是小的，并有一个恒定的符号独立的费米能量，而在低温下，它开发介观波动。我们还发现显着的金属制度，这是无法解释的纳米管的磁阻。
2005-06-25 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
Spin polarized current and shot noise in carbon nanotube quantum dot in the Kondo regime
利用非平衡格林函数和几种互补多体近似，计算了自旋轨道近藤机制下碳纳米管半导体量子点的散粒噪声和自旋相关电导.指出了在此范围内实现隧道磁电阻巨值的可能性，并讨论了其栅极控制的前景。我们还分析了对称破缺微扰对散粒噪声的影响，特别强调了自旋相关效应。给出了噪声Fano因子受磁场、电极极化和自旋反转过程影响的栅和偏置依赖关系。
2010-03-04 cond-mat.mes-hall
Fork stamping of pristine carbon nanotubes onto ferromagnetic contacts for spin-valve devices
我们提出了一种制造方案，称为“叉冲压”优化干转移的单个原始碳纳米管（CNT）到铁磁接触电极制造的标准光刻。我们展示了详细的配方无残留的设备制造和原位电流退火悬浮CNT自旋阀设备与铁磁坡莫合金（Py）的接触，并报告初步的运输特性和磁阻实验在低温下。该方案可以直接用于实现更复杂的器件结构，包括多个栅极或超导接触。
2015-04-22 cond-mat.mes-hall
Excitonic effects in the optical properties of SiC sheet and nanotubes
采用从头算多体方法，分别采用GW方法和GW +BSE方法，研究了锯齿形和扶手椅形单壁SiC纳米管（SiC-NTs）以及SiC单晶片的准粒子能带结构和光学性质.通过局域密度近似（LDA）计算，发现GW准粒子对Kohn-Sham带隙的修正大于1.0eV，GW自能修正使SiC片从间接LDA带隙转变为直接带隙。此外，具有不同手性的SiC-NTs的准粒子带隙作为管径的函数表现得非常不同，这可以归因于不同手性纳米管之间的曲率诱导轨道再杂化的差异。计算的光学吸收光谱主要由离散激子峰，由于激子状态与大的结合能高达2.0 eV的SiC片和SiC-NTs。强束缚激子的形成归因于这些低维系统中增强的电子-空穴相互作用。值得注意的是，激子波函数的激发电子振幅被发现在Z字形SiC-NT中的空穴位置（其在C位点上）附近的Si原子上达到峰值，表明通过光激发从阴离子（空穴）到其邻近阳离子的电荷转移。相反，这种明显的峰结构消失在扶手椅型SiC-NTs的激子波函数。此外，在扶手椅型SiC-NTs中，束缚激子波函数更局域化，并且也具有强的圆柱非对称性。
2011-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase transitions in hexagonal, graphene-like lattice sheets and nanotubes under the influence of external conditions
在本文中，我们考虑了一类（2+1）D示意模型与四费米子相互作用，有效地用于研究凝聚态系统的平面晶体结构，特别是石墨烯。在这些模型中，对称性破缺是由于可能出现的凝聚体。特别注意的是在离散的手征和$\mathcal C$，$\mathcal P$和$\mathcal T$转换的框架中出现的凝聚物的对称性。此外，相应的碳纳米管的边界条件被认为是和它们的关系与外加磁场的影响进行了研究。为此，我们计算的有效潜力的纳米管模型，包括有限的温度，密度和外部磁场的影响。作为例子，我们在一个简单的Gross-Neveu模型中，只考虑一种凝聚体，对手征对称性进行了数值计算。我们还研究了在Aharonov-Bohm效应影响下的纳米管模型的相结构，并证明了Aharonov-Bohm相的大小、空间维度的紧致化和最初破坏的手征对称性的热恢复之间存在非平凡的关系。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall hep-th
Anisotropic magnetoresistance of two-dimensional Rashba systems with in-plane Zeeman field and point-like disorder
Institute for Quantum Materials and Technologies, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院量子材料与技术研究所）；Institut für Theorie der Kondensierten Materie, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院凝聚态理论研究所）；Department of Physics and Astronomy, Ohio University（俄亥俄大学物理与天文学系）
研究具有面内塞曼场和δ相关标量无序的二维Rashba薄膜直流电导率，发现场虽改变费米轮廓和自旋纹理，但准经典电导率中无各向异性磁阻，其机制是几何的，相关结果解决了短程无序准经典问题。
2026-09-24 cond-mat.mes-hall
Hopping Conduction in Disordered Carbon Nanotubes
我们报告电传输测量个别无序碳纳米管，催化生长在纳米多孔阳极氧化铝模板。在生长和退火类型的纳米管中，低场电导显示为exp[-（T_{0} /T）^{1/2}]对温度T的依赖性，表明跳跃传导是主要的输运机制，尽管具有不同的无序相关系数T_{0}。低温电导的场依赖性表现为exp[-（xi_{0} /xi）^{1/2}]，在足够低的T下具有高的电场xi。最后，退火和未退火的纳米管在低T = 1.7K下都表现出弱的正磁阻。与理论的比较表明，我们的数据是最好的解释库仑隙可变范围跳跃传导，并允许提取的无序依赖的本地化长度和介电常数。
2006-10-26 cond-mat.mes-hall
Weak Localization and Dimensional Crossover in Carbon Nanotube Systems
研究了磁场和电场对单壁碳纳米管束中电子波函数相互作用的影响。在4.2K下进行的磁电阻测量和数据对电场的依赖性，通过改变样品的偏置电流获得，揭示了与弱局域化理论的良好一致性。记录不同温度下的电流-电压特性，发现在85 K以上出现欧姆-非欧姆转变。电导与温度的测量也很好地解释了弱局域化理论的框架内预测的温度依赖性的电场条件下的特征长度。该长度等于T{ \backcong } 85 K时的平均束直径，表明所观察到的电导转变是由于2D-3D交叉。
2010-09-14 cond-mat.mes-hall
Phosphorene nanoribbons, nanotubes and van der Waals multilayers
我们进行了全面的第一性原理研究磷烯纳米带，磷烯纳米管，多层磷烯，磷烯和二维（2D）过渡金属二硫属化物（TMDC）单层的异质双层的电子性质。研究了拉伸应变和电场对低维磷烯纳米结构电子性质的影响。我们的计算表明，锯齿形磷烯纳米带（z-PNR）是金属，而扶手椅型磷烯纳米带（a-PNR）是具有间接带隙的半导体，并且带隙对带宽的变化不敏感。我们发现拉伸压缩（或膨胀）应变可以减小（或增加）a-PNR的带隙，而面内电场可以显著减小a-PNR的带隙，导致在一定的电场之外的载流子到金属的转变。对于单壁磷烯纳米管（SW-PNTs），扶手椅型和锯齿型纳米管都是具有直接带隙的半导体。无论是拉伸应变或横向电场，可以出现类似的行为的带隙调制的a-PNR。众所周知，多层磷烯片是半导体，其带隙随着多层数目的增加而减小。在垂直电场作用下，多层磷烯片的带隙随电场的增大而减小，且随着层数的增加，带隙调制更加显著。最后，具有TMDC（MoS 2或WS 2）单层的磷孢烯的异质双层仍然是半导体，而它们的带隙也可以通过施加垂直电场来减小。
2014-03-25 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetries in Scanning Tunneling Images of Carbon Nanotubes
碳纳米管的扫描隧道图像经常显示电子分布，打破了石墨烯片的局部六重对称性。我们提出了一个理论，这些图像涉及这些各向异性的非对角相关的单粒子密度矩阵，并允许一个从观察到的图像中提取这些相关性。该理论适用于低能量状态的图像反射在管的末端或点缺陷，和无缺陷的半导体管上传播的状态。后者表现出一种新颖的开关的各向异性的隧道图像的符号的隧道偏置。
1999-02-22 cond-mat.mes-hall
Impact of Kondo correlations and spin-orbit coupling on spin-polarized transport in carbon nanotube quantum dot
在有限U从玻色子平均场近似下，利用非平衡格林函数方法讨论了非共线磁化的铁磁电极与量子点耦合的自旋极化输运.电极磁化方向的差异开启了非对角自旋轨道传输，除了纵向极化的自旋电流外，还出现了自旋翻转电流。我们还研究了零偏压下的平衡纯自旋电流，并讨论了它与磁化方向、自旋轨道耦合强度和栅电压的关系。这些因素对隧道磁电阻（TMR）的影响也进行了。一般来说，自旋-轨道耦合会削弱TMR，但它可以改变它的符号。
2021-12-09 cond-mat.mes-hall
Large magnetoresistance by Pauli blockade in hydrogenated graphene
我们报道了在磁场沿石墨烯片平面取向的情况下，在毫米级氢化石墨烯中观察到巨大的正磁阻效应。在300 mK的温度下，在该配置中观察到超过200\%的正磁阻，在磁场取向垂直于石墨烯平面的情况下恢复到负磁阻。我们属性所观察到的积极的，在平面内，磁电阻的跳跃传导引起的自旋极化保利封锁。我们的工作表明，自旋极化与电子-电子相互作用可以在原子单层内的磁输运中发挥主导作用。
2018-02-22 cond-mat.mes-hall
Strongly anisotropic ballistic magnetoresistance in compact three-dimensional semiconducting nanoarchitectures
我们从理论上建立，在半导体双层或多层薄膜系统卷起成紧凑的准一维纳米结构，弹道磁阻是非常各向异性：电导强烈依赖于外部施加的磁场的方向。这种现象源于卷曲纳米管的弯曲开放几何形状，这导致了穿过费米能的准一维磁性子带的数量的可调谐性。这一现象的实验意义是由一个相当大的各向异性，规模与绕组数的倒数，并持续到一个临界温度，可以通过增加外部磁场的强度或曲率曲率半径的特征，强烈增强，并可以达到室温。
2014-12-03 cond-mat.mes-hall
Magnetic order and superconductivity observed in bundles of Double-Wall Carbon Nanotubes
研究了数百个微米长的双壁碳纳米管束的磁输运性质。在15 K以上，电阻表现出欧姆行为，其温度依赖性很好地描述了一维系统的可变范围跳跃。的磁阻是负的，可以解释使用的经验模型的基础上自旋散射过程表明存在磁秩序到室温。在2 K和15 K之间的温度下的电阻是非欧姆和电流-电压特性揭示了一个潜在的外观，这可以很好地描述了由波动引起的隧道导电模型。在这个低温范围内，在足够低的输入电流下，除了负的磁电阻之外，还出现了正的磁电阻，并且在磁场中具有异常的磁滞，并且在$T \sim 15 $ K处消失，这表明存在超导状态。磁化结果部分支持DWCNT束中这两种现象的存在。
2015-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
First-principles derived force field for h-BN monolayer nanostructures: Applications to sheets, nanotubes and nanotori
本文通过第一性原理自下而上构建了hBN单层经验力场，用于高效模拟其面内与面外力学性质，并推广至纳米管和纳米环的弹性分析。
2025-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlated conformation and charge transport in multiwall carbon nanotube - conducting polymer nanocomposites
用小角X射线散射（SAXS）研究了多壁碳纳米管（MWNTs）与导电高分子聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸（PEDOT-PSS）复合材料的构象性质，解释了它们在低温下截然不同的电荷输运行为. SAXS研究表明细长的PEDOT-PSS小球在纳米管壁上组装，部分涂覆它们，从而限制了聚合物基质中纳米管之间的相互作用。这导致尽管存在金属多壁碳纳米管，但电荷传输主要由导电聚合物中的小极化子控制。在T > 4 K时，载流子在1D-VRH后的跳跃是明显的，这也引起了正磁阻（MR），由于MWNT的存在，具有增强的局域长度（~ 5 nm）。然而，在T < 4 K时，观察到非常规的正电阻率温度系数（TCR）归因于小极化子隧穿。在该温度范围内观察到的异常大的负MR被证实是由于准1D MWNT的存在，其可以帮助降低穿过纳米管-聚合物边界的隧穿势垒，从而导致大的离域。
2011-05-20 cond-mat.mes-hall
Local Energy Gap in Deformed Carbon Nanotubes
从理论上研究了石墨表面几何形变对导电电子动力学的影响。分析是在变形诱导规范场和相应的变形诱导磁场的框架内进行的。结果表明，后者给出了一个局部的能隙沿变形的纳米管的轴。我们比较我们的能隙的结果与实验数据的能隙在纳米管和豌豆。我们还讨论了两个费米点的混合，并构建了一个一般的模型，包括一个短程变形的石墨片的低能动力学。该模型等价于{ \it U}（1）阿贝尔和{ \it SU}（2）非阿贝尔形变诱导规范场中的Weyl方程。
2005-02-22 cond-mat.mes-hall
Interference and Interaction in Multiwall Carbon Nanotubes
我们报告的平衡电阻R和隧道光谱dI/dV测量获得的单多壁纳米管接触的四个金属金手指从上面。在低温下，量子干涉现象主导磁阻效应。推导了相位相干长度和弹性散射长度。因为后者是纳米管的圆周的顺序，运输是准弹道。这一结果是支持的dI/dV光谱，这是在良好的协议，由于一个完美的单壁管预期的一维子带的状态密度（DOS）。作为温度T的函数，电阻随着T的降低而增加，并在大约100 ℃时饱和。1-10所有测量的纳米管的K。R（T）与石墨烯的能量依赖性DOS无关，而是主要由相互作用和干涉效应引起的。在一个相对较小的电压规模为10毫电子伏，观察到的dI/dV，这与Luttinger液体理论的纳米管的赝能隙。由于我们使用了基于费米-液体和Luttinger-液体理论的量子扩散来理解我们的结果，因此本文的大部分内容都致力于仔细讨论我们的所有结果。
1999-05-11 cond-mat.mes-hall
Theoretical Studies of Quantum Interference in Electronic Transport Through Carbon Nanotubes
我们研究了单壁碳纳米管中的相干电子输运。在计算中，多次散射的接触和干涉过程被考虑在内。电导是来自不同通道的贡献的组合。我们还研究了铁磁电极系统中的自旋相关输运。磁阻很大，并且显示出很大的振荡，在某些情况下甚至可以是负的。
2002-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Criteria for the growth of fullerenes and single-walled carbon nanotubes in sooting environments
在corannulenes和六边形片的五边形引起的球形曲率被证明是控制的碳烟形成和碳蒸气环境中的富勒烯和单壁碳纳米管（SWNTs）的生长的基本成分。五个或六个原子的初始环的形成是必要的步骤，随着进一步的五边形和六边形的加入，决定了是否要形成旋转的富勒烯或帽，该帽抬起并导致单壁碳纳米管的形成。一个连续弹性模型的开发，以确定这些结构的增长的标准。观察到的优势，14个直径的扶手椅型单壁碳纳米管的生长在炭黑和碳质环境中的解释，通过使用纳米弹性模型的C壳。
2016-09-01 cond-mat.mes-hall
Spin Filtering with Poly-T Wrapped Single Wall Carbon Nanotubes
自旋滤波是自旋电子学中的一个基本操作，它允许产生和检测自旋极化载流子。在大多数情况下，过渡金属铁磁体被用作自旋过滤器，尽管它们的自旋过滤效率仅为约50%，从而限制了自旋电子器件的效率。最近，手性系统如DNA已被证明表现出有效的自旋过滤，这种现象通常被称为“手性诱导的自旋选择性”（CISS）。在这项工作中，我们考虑单壁碳纳米管螺旋缠绕单链聚T DNA。通过磁电阻测量，我们表明，该系统具有显着的自旋极化~ 80%，这可能是由于Rashba自旋轨道相互作用引起的反转不对称螺旋势的DNA。观察到的自旋极化大于之前报道的d（GT）15股。这样的系统允许通过化学手段定制自旋极化，并且还允许在没有任何磁性元件的情况下极其局部地产生和检测自旋极化，并且可以导致自旋电子器件和电路的极端小型化和紧凑集成。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall
Ultra-high density alignment of carbon nanotubes array by dielectrophoresis
我们报告了使用高质量的不含表面活性剂且稳定的单壁碳纳米管（SWNT）溶液通过交流介电电泳超高密度组装对齐的单壁碳纳米管（SWNT）二维阵列。在优化了频率和捕获时间后，通过调节溶液中纳米管的浓度，我们可以重复地控制预制电极之间的单壁碳纳米管的线密度，从0.5 SWNT/\mum到大于30 SWNT / \mum。我们的最大密度为30 SWNT/ \mum，是迄今为止报道的通过任何溶液处理技术的对准阵列的最高密度。进一步增加单壁碳纳米管的浓度，形成多层致密的阵列。我们讨论了纳米管的取向和密度如何随浓度和通道长度而变化。电测量数据表明，密集排列的阵列具有低的薄层电阻。通过受控电击穿选择性去除金属单壁碳纳米管产生具有高电流通断比的场效应晶体管（FET）。超高密度取向技术在制造高质量的数字和模拟电子器件方面具有重要意义。
2011-01-11 cond-mat.mes-hall
Exchange Field-Mediated Magnetoresistance in the Correlated Insulator Phase of Be Films
我们提出了一个铁磁体和顺磁金属的不同无序之间的邻近效应的研究。薄铍膜沉积到5 nm厚的铁磁绝缘体EuS层上。该双层布置在具有薄层电阻$R\ll R_Q$的低电阻Be膜中诱导几特斯拉的交换场$H_{ex}$，其中$R_Q=h/e^2$是量子电阻。我们发现，$H_{ex}$生存在非常高的电阻膜，事实上，似乎是相对不敏感的被障碍。我们利用这一事实，以产生一个巨大的低场磁电阻的相关绝缘体相的Be薄膜与$R\gg R_Q$。
2012-11-07 cond-mat.mes-hall
Partial preservation of chiral symmetry and colossal magnetoresistance in adatom doped graphene
我们分析了吸附原子掺杂石墨烯在低杂质浓度下的电子性质。我们专注于安德森本地化制度和计算的本地化长度（$ξ$）作为电子掺杂和外部磁场的函数。杂质态与碳的$p_z$态杂交，并在狄拉克点附近形成部分填充的能带。在杂质带中心附近，系统有效哈密顿量的手征对称性部分保持，这导致$ξ$的大幅度增强。输运性质的敏感性，即莫特的可变范围跳跃尺度$T_0$，一个外部磁场垂直于石墨烯片导致巨大的磁阻效应，在最近的实验中观察到。
2014-01-27 cond-mat.mes-hall
Carbon nanoelectronics: unzipping tubes into graphene ribbons
我们报道了由部分解链的碳纳米管制成的新型碳纳米结构的输运性质，该碳纳米结构可以被视为管和纳米管的无缝连接。我们发现，石墨烯纳米带在一定的能量范围内作为一个完美的谷过滤器的碳纳米管，具有最大可能的电导。我们的研究结果表明，部分解压缩的碳纳米管是一个磁阻器件，具有非常大的磁阻值。我们探讨了几种结构相结合的纳米管和石墨烯纳米带的性能，证明它们表现为最佳的接触，为彼此的混合石墨烯/纳米管器件的设计开辟了一条新的途径。
2009-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiconducting enriched carbon nanotube align arrays of tunable density and their electrical transport properties
我们展示了组装的溶液处理的半导体富集（99%）的单壁碳纳米管（s-SWNT）在阵列中具有不同的线密度，通过交流介电电泳和调查详细的电子传输特性的制造设备。我们发现，（i）排列的质量随施加电压的频率而变化，（ii）通过改变溶液的频率和浓度，我们可以控制阵列中s-SWNTs的线密度从1/μm到25 /μm。本文报道的25 s-SWNT / \mum的最大线密度是任何对齐的半导体阵列中最高的。DEP组装的s-SWNT器件提供了研究阵列在直接输运状态下的输运性质的机会。室温电子输运测量表明，随着纳米管密度的增加，器件的迁移率增加，而电流开关比显着降低。对于密集阵列，器件电流密度为16 μA/μm，导通电导为390 μS，薄层电阻为30 kΩ/ \square。这些值是迄今为止报道的任何半导体纳米管阵列的最佳值。
2011-05-04 cond-mat.mes-hall
