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
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
Index assignment of a carbon nanotube rope using tip-enhanced Raman spectroscopy
我们利用针尖增强拉曼光谱研究了接触碳纳米管绳中的直径依赖拉曼模式。我们表明，与近场尖端增强的大量的纳米管内的绳可以被识别，即使纳米管模式不能区分在远场信号。几种金属和半导体纳米管可以被识别并分配到纳米管家族。此外，我们提供了一个试探性的手性指数分配。
2012-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Superconducting diamagnetic fluctuations in ropes of carbon nanotubes
我们报告了大量的单壁碳纳米管的纯化绳低温磁化强度测量。尽管由于样品中仍然存在小的铁磁催化颗粒而产生大的超顺磁性贡献，但在低温（$T < 0.5K$）和低磁场（$H < 80 Oe$）下，可检测到抗磁性信号。这种低温抗磁性可以解释为碳纳米管绳中的迈斯纳效应，之前已经从输运测量中显示出超导性。
2005-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in ropes of carbon nanotubes
综述了近年来单壁碳纳米管绳中本征超导电性的实验和理论研究结果，并进行了比较。我们找到了强有力的实验证据超导时，正常电极之间的距离是足够大的。这表明碳纳米管中存在吸引声子介导的相互作用，甚至可以克服排斥库仑相互作用。绳状超导的有效低能理论用量子相位滑移解释了在转变温度以下电阻随温度变化的实验结果。只有一个拟合参数可以获得定量协议。因此，纳米管绳代表了以前从未探索过的极端一维极限的超导体。
2004-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Superconductivity in carbon nanotube ropes
我们研究的条件下，超导性可能发展的碳纳米管绳。结果表明，大量的金属纳米管之间的相互作用有利于出现的金属相的绳索，中间的各个阶段之间的自旋密度波和超导相关。这些出现在具有约100个金属纳米管或更多的样品中，其中远程库仑相互作用非常有效地降低，并且可以通过来自每个纳米管内的光学声子交换的吸引相互作用来克服。我们估计，相邻纳米管之间的库珀对隧穿的概率是远远高于单电子在无序绳。因此，电子对跳跃的效应建立了管间相干性，而库珀对的隧穿振幅决定了向超导态转变的尺度。
2002-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insulating, superconducting and large-compressibility phases in nanotube ropes
采用一种新的计算框架研究了碳纳米管绳的超导性质，该框架结合了管内相互作用的重正化和管间库仑屏蔽效应。这种方法允许研究从纯一维物理到三维库珀对相干性的设置的薄绳和粗绳的限制，提供作为绳物理参数的函数的临界温度的良好估计。我们讨论我们的结果与最近的实验的连接。
2003-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transport Spectroscopy of Single-Walled Carbon Nanotubes
我们对单壁碳纳米管的各个绳索进行了传输光谱。我们发现能级在磁场中是塞曼分裂的，g因子为2.04 ± 0.05。观察到的峰分裂模式表明了点上电子数的奇偶性。在一个设备中，也有第二个点存在的迹象。我们观察到类似于两个点的量子能级之间的反交叉的特征，这可能是由绳子内的单独的导电纳米管形成的。
1997-10-12 cond-mat.mes-hall
Microscopic model of superconductivity in carbon nanotubes
我们提出了一维相互作用电子系统的流形模型来解释在纳米管绳中观察到的超导性。我们依赖于在无序绳中相邻纳米管之间的单粒子跳跃的强烈抑制，并得出结论，隧穿发生在电子对中，由于存在大的超导相关性，电子对在每个纳米管内形成。我们的估计的转变温度是一致的值，已在实验中测量的绳索约100个金属纳米管。
2002-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Alteration of superconductivity of suspended carbon nanotubes by deposition of organic molecules
我们已经改变了单壁碳纳米管悬挂绳的超导电性，通过涂上有机聚合物。在涂覆后，绳索的正常状态电阻变化小于20%。但是超导性，在裸绳上表现为低于300 mK的显著电阻下降，逐渐被抑制。我们将其与径向呼吸模式的抑制相关联，该模式是用拉曼光谱在悬浮的单壁和双壁碳纳米管上测量的。这表明呼吸声子模式是碳纳米管中超导性的原因。
2005-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Interaction of chlorine with Stone-Wales de- fects in graphene and carbon nanotubes, and thermodynamical prospects of chlorine-induced nanotube unzipping
我们研究了氯原子在Stone-Wales缺陷处与碳纳米管和石墨烯的结合以及与原始纳米管侧壁的结合。我们使用从头算热力学表明，如果环境中的氯是足够丰富的，碳纳米管解压缩成石墨烯纳米带氯化边缘可能是可行的。通过温度和压力控制Cl化学势，选择性地打开低于阈值直径的管是可能的。此外，我们发现与无缺陷的石墨烯和纳米管相比，与Stone-Wales缺陷结合的氯原子的结合能增加，这表明缺陷可能作为管解链的成核位点。在石墨烯上，在环境条件下，不超过一个Cl原子可以与缺陷结合，从而限制了所得纳米带中可能的Cl诱导的变化。
2013-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport through carbon nanotubes: proximity induced and intrinsic superconductivity
我们报告的低温运输测量悬浮单壁碳纳米管（单独的管和绳）。我们已经开发的技术，其中管焊接在低电阻金属触点横跨狭缝，使透射电子显微镜的样品的一个很好的表征。可以获得室温电阻小于40千欧姆的单个管，其在非常低的温度下保持金属性。当接触垫是超导的，纳米管表现出邻近感应超导性与惊人的大值的超电流。当正常电极之间的距离足够大时，我们最近还在连接到正常接触的单壁碳纳米管绳中观察到了本征超导电性，因为否则超导电性会被（逆）邻近效应破坏。这些实验表明碳纳米管中存在吸引力相互作用，在低温下克服库仑排斥相互作用，并使以前从未探索过的一维极限中的超导性研究成为可能。
2003-07-10 cond-mat.mes-hall
Very low shot noise in carbon nanotubes
我们已经进行了噪声测量悬绳的单壁碳纳米管（SWNT）之间的1和300 K的不同值的直流电流通过绳索。我们发现，与全散粒噪声2 eI相比，散粒噪声被抑制超过100倍。我们还测量了一个单独的SWNT，发现噪音水平小于预期的最小值。另一个发现是非常低的1/f噪声水平，明显低于以前的观测结果。我们提出了两种可能的解释，这种强大的散粒噪声减少：i）传输在一个绳内发生通过几个近弹道管在一个绳，并可能涉及非整数有效电荷。ii）相当大一部分管在有效电荷大幅减少的情况下导电（超过50倍）。
2002-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin splitting and even-odd effects in carbon nanotubes
用输运谱研究了单壁碳纳米管绳的能级谱，发现在平行于管轴的磁场中存在塞曼分裂。分裂的模式意味着当连续的电子被加入时，基态的自旋交替1/2。库仑阻塞特性的其他方面，包括电流-电压迹线和峰高，也显示出相应的奇偶效应。
1998-04-15 cond-mat.mes-hall
Transport approach to the superconducting proximity effect in carbon nanotubes
一个微观的方法来解释实验中观察到的超导接触之间的碳纳米管的超电流的大小。我们建立了一个模型的纳米管绳包含电子排斥库仑相互作用和声子交换给出的有效吸引力。我们表明，现有的实验数据是一致的预期衰减的超导沿长度的纳米管样品。我们的研究结果强调，库珀对的传播是有利于在粗绳，作为一个结果，从金属纳米管之间的静电耦合的库仑相互作用的强度降低。我们还提供了一个解释的温度依赖性的实验中观察到的超电流，remarking交叉的存在，从一个非常平坦的行为在低温下的长纳米管中的一个明显的衰减。
2003-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Parallel carbon nanotube quantum dots and their interactions
我们目前的量子输运测量相互作用的平行量子点中形成的碳纳米管绳股。在该分子量子点系统中，输运由一个量子点主导，而来自平行侧点的附加共振出现，其表现出弱的栅极耦合。这种差分选通效应提供了仅具有一个栅电极的量子点系统的可调谐性，并提供了对承载电流的碳纳米管束的控制。通过将系统调谐到不同的状态，我们使用量子输运作为光谱工具来研究点间耦合，并显示区分各种侧点的路线。通过比较实验数据与主方程计算，我们确定所需的隧穿率的条件，以观察不同的表现形式的点间耦合的传输谱。
2012-08-29 cond-mat.mes-hall
One-dimensional transport in bundles of single-walled carbon nanotubes
我们报告测量的温度和栅极电压的依赖性为单个束（绳）的单壁纳米管。当室温下电导率小于约e^2/h时，电导率随温度近似呈幂律下降，直至出现库仑阻塞。幂律指数与预期的电子隧穿到Luttinger液体。当室温下电导大于e^2/h时，它在高温下的变化要慢得多，但当足够冷时，它最终会随着栅极电压的变化而产生非常大的波动。我们讨论了这些结果的解释方面的运输通过Luttinger液体。
1999-04-13 cond-mat.mes-hall
Luttinger liquid behavior in multi-wall carbon nanotubes
用玻色化方法推导和分析了多壁碳纳米管的低能理论，包括长程库仑相互作用、内屏蔽效应和单电子在石墨壳层间的跳跃。特征Luttinger液体幂律发现的隧穿态密度，只有非常缓慢的导电壳的数量增加接近费米液体值的指数。经过微小的修改，相同的结论适用于单壁纳米管的绳中的传输。
1999-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Luttinger Liquid Behavior in Carbon Nanotubes
一个相互作用的一维（1D）电子系统的行为被预测为非常不同于它的高维同行。库仑相互作用强烈地改变了费米液体的性质，导致Luttinger液体（LL）的特征在于费米能级处的态密度的幂律消失。一维半导体线和分数量子霍尔导体的实验已经用这张图解释过了，但是理论和实验之间的联系仍然存在问题。最近，单壁碳纳米管（SWNTs）已经成为一种新型的一维导体，可能会表现出LL行为。在这里，我们提出了测量的电导的个别绳索的这种单壁碳纳米管作为温度和电压的函数。观察到作为温度或偏置电压的函数的幂律行为：G~ T^a和dI/dV ~ V^a。无论是幂律函数形式和推断的指数是在很好的协议与理论预测隧穿到LL。
1998-12-14 cond-mat.mes-hall
The low-energy electron point source microscope as a tool for transport measurements of free-standing nanometer scale objects: application to carbon nanotubes
我们已经开发了一种简单可靠的技术，用于测量自由站立的线状物体的两端输运。该方法是基于低能电子点源显微镜。显微镜的场发射尖端被用作可移动电极，以在纳米尺寸物体的受控位置上形成定义明确的局部电接触。这允许进行物体的运输测量。该技术应用于碳纳米管绳。
2002-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bolometric detection of mechanical bending waves in suspended carbon nanotubes
我们表明，它是可能的，以检测机械弯曲模式1微米长的单壁碳纳米管之间的金属接触悬挂绳。这是通过测量它们在强温度依赖性区域（超导或金属-绝缘体转变附近）的直流电阻或它们的临界电流来完成的。振动由位于样品附近的天线产生的射频电场激发。我们分析的机械共振的加热和相位破坏的影响方面的检测机制。
1999-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Pressure variation of Luttinger liquids parameters in single wall carbon nanotubes networks
我们测量了不同来源的单壁纳米管网络上的电输运作为温度T、电压V和压力P的函数。我们观察到Luttinger液体（LL）的行为，电导T^alpha和动态电导V^alpha。我们观察到一个样本依赖的P变化的α参数，解释为费米能级的变化，由于压力引起的电荷转移。我们展示了如何通过标准的四引线和交叉配置方法，可以分别确定alpha_bulk和alpha_end。研究和讨论了沟道数N、LL参数g和绳内管-管耦合常数U与压强和掺杂浓度的关系。
2006-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic energy conversion mechanism via telescopic extension and retraction of concentric carbon nanotubes
通过纳米材料的几何伸展和收缩将其他形式的能量转换为机械功具有广泛的潜在应用，包括用于模拟生物运动。在这里，使用分子动力学模拟，我们证明了存在一个内在的能量转换机制之间的热能和机械功的伸缩运动的双壁碳纳米管（DWCNTs）。DWCNT在其伸缩伸展过程中固有地将热转换成机械功，而在其伸缩缩回过程中固有地将机械能转换成热。这两个过程是可逆的。这种可逆性的潜在机制是熵随同心单个管的伸缩重叠长度而变化。我们还发现，熵效应扩大的DWCNTs管间距的减小。因此，冷凝的DWCNT的自发伸缩运动可以通过将系统温度升高到临界值以上而切换到挤出。这些发现对于从根本上理解同心纳米管的机械行为是重要的，并且可能在纳米器件中作为直线电动机的DWCNTs的应用中具有普遍意义。
2017-05-06 cond-mat.mes-hall
Endohedral confinement of a DNA dodecamer onto pristine carbon nanotubes and the stability of the canonical B form
尽管碳纳米管是DNA封装和随后将生物有效载荷递送到活细胞的潜在候选者，但在生理条件下DNA封装的生物自发性仍然是一个有争议的问题。使用增强的采样技术，我们首次表明，给定足够大的碳纳米管，双链DNA片段5 '-D（*CP*GP*CP*GP*AP*AP * TP*CP*GP*CP*G）-3'的限制在生理环境（134 mM，310 K，1 bar）下是有利的，导致DNA-纳米管混合物具有比未限制的生物分子更低的自由能。建立了3 nm的直径阈值，低于该阈值，封装被抑制。限制的DNA片段保持其平移的流动性，并表现出典型的B型的主要几何特征。为了将其自身容纳在纳米孔内，由于链末端的0.3 nm弹性膨胀，DNA端到端长度从3.85 nm增加到约4.1 nm。典型的沃森-克里克氢键网络在整个包封过程中基本上是保守的，表明DNA片段和疏水碳壁之间的接触导致核苷酸氢键的轻微重排。这里获得的结果是至关重要的使用碳纳米管作为封装介质的下一代药物输送技术。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.chem-ph
Spectroscopic Properties and STM Images of Carbon Nanotubes
我们提出了一个理论研究的局部环境中的碳纳米管的电子性质的作用：孤立的单壁和多壁纳米管，纳米管绳，管上支持的黄金和切割到有限的长度。与基板或与其他管的相互作用不会改变孤立管观察到的扫描隧道显微镜（STM）模式。拓扑缺陷（五边形/七边形对）和管帽的STM拓扑图像也进行了研究。在这两种情况下，所获得的图像取决于所施加电压的符号，并且可以根据先前的STM图像目录（由缺陷散射的电子波之间的干涉）来描述。我们还计算了具有不同手性和半径的孤立管的电子态密度，证实了DOS中的峰结构与纳米管直径之间的相关性，但是DOS中的金属平台也取决于纳米管手性。此外，导带和价带结构彼此不完全对称。与STM图像相反，与基底的相互作用确实改变了纳米管的能级。我们观察到周围的费米能级和扩大的孤立的单壁纳米管，可以用来提取有用的信息管的结构和键的尖锐的van Hove奇点的小赝隙的开放。STM和光谱研究的结合为解决碳和复合纳米管的电子和结构性质开辟了一种新技术。
1999-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanoscopic Characterization of DNA within Hydrophobic Pores:Thermodynamics and Kinetics
采用两种极限纳米管直径（D=4 nm和D=3 nm，分别对应于（51，0）和（40，0）之字形拓扑结构），研究了包裹在疏水碳纳米管中的双链DNA十二聚体的能量和输运性质.观察到当固体直径变窄至3 nm时，在4 nm纳米孔（40 kJ/mol）中的疏水自发包封被消除，并且受限的DNA末端直接接触疏水壁，其间没有溶剂板。在约束后的初始时刻（2-3 ns），生物分子根据Fick定律（t）沿着纳米孔的内部体积移位，自扩散系数D=1.713 × 10- 9 m2/s，之后分子扩散呈现单行型机制（t1/2）。正如预期的那样，扩散是各向异性的，孔隙主轴作为优选方向，但深入分析表明，瞬时速度概率沿x、y和z方向基本相同。3D速度直方图显示位于v=30.8 m/s处的最大概率，其是封装在可比较的扶手椅几何形状中的单链三核苷酸DNA的观察到的速度的两倍（v=16.7 m/s，D=1.36-1.89 nm）。由于精确的生理条件（310 K，[NaCl] = 134 mM），采用整个，本研究建立了一个里程碑的发展下一代体内药物输送技术的基础上，碳纳米管作为封装剂。
2016-05-04 cond-mat.mes-hall physics.bio-ph physics.chem-ph
