Laser Stimulated Thermal Conductivity in chiral carbon nanotube
研究了手性碳纳米管的激光诱导热导率。手性碳纳米管的热导率计算使用一个易于处理的分析方法。这是通过求解紧束缚近似中获得的能量色散关系的玻尔兹曼输运方程来完成的。得到了电子沿周向χ c和轴向χ z的热导率。对所得结果进行了数值分析,发现χ_c和χ_z在激光辐照下都是振荡的。我们还注意到,激光源引起χ_c和χ_z值的急剧减小。
2012-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of electrical spin injection: Tunnel contacts as a solution of the conductivity mismatch problem
提出了铁磁金属向正常导体注入电自旋的理论。我们发现,隧道接触(T)可以显着增加自旋注入和解决的FM金属和半导体微结构的电导率失配的问题。我们还提出了明确的表达式的自旋阀电阻的FM-T-N-和FM-T-N-T-FM结与隧道接触的接口,并表明,电阻包括积极和消极的贡献(Kapitza电阻和注入电导率,分别)。
2000-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Electrical power dissipation in carbon nanotubes on single crystal quartz and amorphous SiO2
利用空间分辨拉曼光谱技术研究了半导体碳纳米管(CNTs)在单晶石英和非晶SiO2上的热耗散。尽管声子速度,热导率和范德华相互作用与碳纳米管的差异,平均而言,到单晶石英和无定形二氧化硅的散热被发现是相似的。经常观察到的大的温度梯度和局部热点强调了CNT温度分布的复杂性,并且可能是观察到的相似性的原因。
2011-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Improved Electrical Conductivity of Copper and Nitrogen Functionalized Carbon Nanotubes
本研究采用第一性原理计算考察铜、氮掺杂及缺陷对金属型和半导体型碳纳米管电输运的影响,发现N-吡咯氮官能团可使半导体型CNT导电性较仅掺铜提高约30倍,且预测与实验吻合。
2024-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical conductivity of multi-walled carbon nanotubes-SU8 epoxy composites
研究了多壁碳纳米管分散在SU 8环氧树脂中的复合材料的导电性能。根据环氧树脂的加工条件(从非聚合到交联),我们得到了复合材料的导电性的隧穿和类似的制度。我们解释所观察到的定性变化的导电性行为的减少分离的纳米管之间的环氧树脂基体的聚合引起的。
2013-06-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Numerical investigation of the electrical conductivity of irradiated graphene
采用实空间Kubo方法数值研究了辐照石墨烯的输运性质(电导率和迁移率)。描述了一个由数百万个原子组成的微米级系统,这些原子具有各种尺寸和浓度的纳米孔。电导率和迁移率作为载流子(空穴)密度的函数进行计算,以提供可能的比较与实验。
2019-10-28 cond-mat.mes-hall
The origin of the unusual anisotropic electrical conductivity of Ba3Al2As4
Ba_3Al_2As_4的电导率具有各向异性,即沿原子链方向的电导率小于其它两个方向的电导率,这与前人的结论相矛盾。早期对Ca 5 M2 Pn 6的研究表明,沿着链具有高电导率。带分解电荷密度被用来解释这种不寻常的行为。结果表明,在费米能级附近存在一个导电通道,这是电子输运的主要原因。Ba_3Al_2As_4中的Ba-As键具有一定程度的共价性,这在Zintl化合物中是新颖的。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall
Uniform Peak Optical Conductivity in Single-Walled Carbon Nanotubes
最近在单壁碳纳米管中的测量显示,在共振时,所有纳米管显示出约$e^2/h$的相同峰值光学电导率,与半径或手性无关[Joh \emph{et al.},\emph{Nature Nanotechnology} \textbf{6},51(2011)]。我们表明,这种均匀的峰值电导率是相对论能带结构和库仑相互作用的强度在碳纳米管的结果。我们进一步构建了一个极简主义模型的激子动力学,描述了一般的现象,并提供了一个准确的预测的数值的峰值光导。这项工作说明了需要仔细处理的弛豫机制建模碳纳米管的光电性能。
2011-01-18 cond-mat.mes-hall
The unexpected thermal conductivity from graphene disk, carbon nanocone to carbon nanotube
石墨烯和单壁碳纳米管(SWCNT)因其超高的导热性能而引起人们的极大关注。然而,很少有工作探讨其导热系数的定量关系。碳纳米锥(CNC)是介于石墨烯盘(GD)和单壁碳纳米管(SWCNT)之间的梯度结构。采用非平衡分子动力学(NEMD)模拟方法研究了不同顶角的CNC的导热性能,并与GD和SWCNT的导热性能进行了比较。我们的研究结果表明,不同的单壁碳纳米管的均匀的导热系数,CNC也有一个自然的梯度导热系数,这是类似的GD。出乎意料的是,当顶角从180°(GD)减小到19°时,分级率几乎保持不变,但当顶角从19°减小到0°(SWCNT)时,分级率突然下降到零。更有趣的是,当原子间力常数变小和平均自由程变短时,梯度效应并没有减弱。也就是说,除了纳米级之外,可以在宏观尺度石墨烯或CNC结构中观察到梯度效应。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall
Thermal and electrical cross-plane conductivity at the nanoscale in poly(3,4-ethylenedioxythiophene):trifuoromethanesulfonate thin films
研究了三氟甲磺酸盐(OTf)稳定的导电聚合物(聚(3,4-乙撑二氧噻吩),PEDOT)薄膜的跨平面电输运和热输运。我们探索其导电原子力显微镜(C-AFM),揭示了高导电纳米域的存在下,其电性能。用零点扫描热显微镜(NP-SThM)测量跨平面方向的热导率:PEDOT:OTf确实证明了电子对热传输的不可忽略的贡献。我们进一步研究了电导率和热导率之间的相关性,通过应用后处理:化学还原(去掺杂)的目的是降低载流子浓度,因此,电导率和酸处理(过度掺杂),以增加后者。从我们的测量中,我们发现振动热导率为0.34(+/- 0.04)Wm-1 K-1。从线性依赖性或电子贡献的热导率与电子电导率(Widemann-Franz定律),我们推断出一个洛伦兹数6倍以上的经典索末菲值也观察到在许多有机材料的面内热传输。应用最近提出的分子Widemann-Franz定律,我们推导出重组能为0.53(+/- 0.06)eV。
2022-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
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
Thermal conductivity of one-dimensional carbon-boron nitride van der Waals heterostructure: A molecular dynamics study
研究范德华异质结中的热输运问题,对于它们的广泛应用具有重要的科学意义和实际意义。本文采用分子动力学模拟系统地研究了碳纳米管和氮化硼纳米管组成的一维异质结构的热导率。热导率被发现有很强的依赖于温度,长度和直径。此外,轴向应变和范德华相互作用的强度被证明能够调制热导率高达约43%和37%,分别。此外,还研究了组分纳米管的手征性对热导率的影响。这些结果解释的基础上晶格动力学的见解。这项工作不仅提供了可行的策略来调制热导率,而且还增强了对一维异质结构中声子输运基本物理的理解。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall
Electrical conductivity of collapsed multilayer graphene tubes
报道了用化学气相沉积法在铜线上制备多层石墨烯。在铜蚀刻之后,多层管塌陷形成石墨膜的条带,它们的电导作为温度的函数指示类似超导体的行为。使用多层石墨烯条带,建立交叉结,并且由于其电学行为,我们提出在器件中存在隧穿过程。
2012-02-29 cond-mat.mes-hall
The Effect of Non-Local Electrical Conductivity on Near-Field Radiative Heat Transfer between Graphene Sheets
石墨烯的近场辐射热传递由其电导率确定,通常使用局部Kubo和Drude公式建模。在这封信中,我们分析了非局域性的石墨烯的电导率使用Lindhard模型结合Mermin弛豫时间近似。我们还研究了电导率随波矢的变化如何影响由真空间隙隔开的两个石墨烯片之间的近场辐射电导。结果表明,当$k_ρ$大于$100k_0$时,电导率随波矢的变化是明显的,其中$k_0$是自由空间中波矢的大小. Kubo电导率提供了两个石墨烯片之间的光谱辐射电导的准确估计,除了石墨烯的表面等离子体激元频率周围和小于20 nm的分离间隙处,其中具有$k_ρ>100k_0$的模式对辐射电导有不可忽略的贡献。Drude公式被证明对于石墨烯的电导率和辐射电导的建模是不准确的,除了在远低于费米温度的温度和远小于$2μ_c/{\hbar}$的频率下,其中$μ_c$和${\hbar}$分别是化学势和约化普朗克常数。在Lindhard模型中应适当考虑电子的散射过程,使局域电子数守恒。在无碰撞Lindhard模型中,用$ω+iγ$代替$ω$($ω$、$i$和$γ$分别是角频率、虚部单位和散射率)不满足局部电子数守恒,并导致计算石墨烯电导率和辐射电导的显著误差。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Negative Differential Conductivity in Carbon Nanotubes in the Presence of an External Electric Field
利用玻尔兹曼方程,从理论上研究了外加电场E(t)对碳纳米管中电子输运性质的影响。推导出电流密度方程。当ωτ<<1(准静态情况)时,微分电导率为负。我们在恒定电场E_o等于交流电场E_1的幅值且峰值随E_1的增大而减小的附近观察到这种现象。这种现象也可以用于产生太赫兹辐射而没有电流不稳定性。
2011-01-28 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
High-Field Electrical Transport in Single-Wall Carbon Nanotubes
利用低阻电接触,我们测量了金属单壁碳纳米管的本征高场输运性质。单个纳米管似乎能够携带密度超过10^9 A/cm^2的电流。随着偏置电压的增加,电导由于电子的散射而急剧下降。我们表明,电流-电压特性可以解释考虑光学或区界声子发射作为主导的散射机制在高场。
1999-11-12 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
Cusped Electrical Conductivity in Spin-1 Chiral Fermion Systems Arising from Multifold Band Degeneracy
Nagoya University(名古屋大学);University of Tokyo(东京大学)
研究揭示了自旋1手性费米子系统中多重带交叉结构与杂质散射对电导率尖峰特征的影响,为拓扑半金属的非传统电导行为提供理论依据。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall
Influence of O2 and N2 on the conductivity of carbon nanotube networks
我们进行了单壁碳纳米管(SWNT)网络的实验,并与密度泛函理论(DFT)计算比较,以确定观察到的网络电导率对物理吸附的O2和N2的敏感性的微观起源。先前对孤立的原始单壁碳纳米管的传输函数的DFT计算发现,物理吸附的分子对它们的电导率几乎没有影响。然而,通过计算交叉单壁碳纳米管结的四端传输函数,我们表明,物理吸附的O2和N2确实影响结的电导。这可以被理解为由于通过分子轨道的跳跃而导致的隧穿概率的增加。我们发现,O2的效果比N2大得多,半导体而不是金属单壁碳纳米管结,与实验一致。
2010-01-14 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
Anisotropy in electrical conductivity of two-dimensional films containing aligned rodlike particles: continuous and lattice models
采用蒙特卡罗方法对二维棒状粒子填充薄膜的电导率进行了数值模拟。主要目的是研究棒排列对薄膜电性能的影响。使用了连续和格点方法。禁止粒子交叉。我们的主要发现是(i)两种模型表现出相似的行为,(ii)在低浓度的棒,两种方法导致相同的电导率对棒浓度的依赖性,(iii)棒的排列基本上影响电导率,(iv)在部分排列的棒的某些浓度下,膜可能仅在一个方向上导电,(v)膜可以同时是高度透明的和电各向异性的。
2018-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Electrical conductivity and screening effect of spin-1 chiral fermions scattered by charged impurities
基于自洽玻恩近似,研究了三维自旋1手性费米子在库仑杂质下的量子输运,发现平带态反常增强屏蔽效应并提高低能区电导率,减小屏蔽长度则增加高能区前向散射及顶点修正。
2023-09-07 cond-mat.mes-hall
Electron-hole asymmetry in electrical conductivity of low-fluorinated graphene: Numerical study
利用实空间Green-Kubo方法数值研究了低氟石墨烯的电子输运性质。在低温下的扩散运输制度预计将是普遍的,我们发现了一个明显的电子-空穴的电导率不对称的准共振散射的结果的本地化状态。对于有限的温度在变程跳跃运输制度的数值结果的解释导致出现的局部极小值和极大值附近的局域态的能量的电阻。与实验测量的电阻在石墨烯样品与不同的折射率的比较进行了讨论。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall
Suitability of carbon nanotubes grown by chemical vapor deposition for electrical devices
使用碳纳米管(CNT)的化学气相沉积,我们已经探索了不同的策略,适合于电气和机械测量的碳纳米管器件的制备。虽然目标设备是一个单一的小直径的CNT,有令人信服的证据捆绑,无论是在结构化的狭缝和刚性支持上生长的CNT。虽然在前一种情况下的捆绑是实质性的,单独的单壁碳纳米管(单壁碳纳米管)可以在后者中找到。我们的证据源于接触管的机械和电气测量。此外,我们报告的低欧姆接触单壁碳纳米管的制造。我们比较了Au,Ti和Pd接触,发现Pd产生最好的结果。
2004-06-25 cond-mat.mes-hall
Electrical Control of Strong Spin-Phonon Coupling in a Carbon Nanotube
我们描述了一种电控制单电子自旋和悬浮碳纳米管谐振器的振动运动之间的强相互作用的方法。偏转诱导的自旋-声子耦合的强度依赖于限制在横向碳纳米管量子点中的电子的波函数。沿着纳米管的电场移动量子点的有效中心,导致自旋-声子强度的相应修改。数值模拟结果表明,在电脉冲驱动下,在机械量子比特和自旋量子比特之间实现高保真度的量子态转移是可行的。我们的研究结果形成了光和自旋量子比特之间的相干相互转换的全电控制和制造电驱动的量子信息处理系统的基础。
2015-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
All-electrical production of spin-polarized currents in carbon nanotubes: Rashba spin-orbit interaction
研究了Rashba自旋轨道相互作用对任意手性碳纳米管量子输运的影响。对于某些自旋方向,我们发现一个强大的自旋极化电流,这取决于管的直径,Rashba区域的长度和管的手征。预测自旋相关的电导提出了不同的家庭的非手性和手征管。我们已经发现,不同的对称性作用于空间和自旋变量必须考虑,以解释自旋分辨电导之间的关系,在碳纳米管。这些对称性比平面石墨烯系统中采用的对称性更普遍。我们的研究结果表明,在没有外部磁场或磁性杂质的碳纳米管有稳定的自旋极化电流的可能性。
2016-03-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous thermal conductivity in multiwalled carbon nanotubes with impurities and short-range order
低温热导率和热电势的多壁碳纳米管考虑在一束纳米管的计算考虑到多重散射的杂质(如单个碳原子)的原子上的电子和短程有序区域所产生的由于一些分布的杂质。计算是在温度图解Feynman技术的基础上实现的,在T<50K时,对于直径小于或等于10nm的多壁碳纳米管,我们的研究结果与相应的实验数据在定量和定性上都很好地吻合。
2010-07-26 cond-mat.mes-hall hep-th
Microscopic mechanism of tunable thermal conductivity in carbon nanotube-geopolymer nanocomposites
本文通过分子动力学模拟研究碳纳米管的尺寸、含量和分布对地质聚合物纳米复合材料热导率的影响,结合声子态密度等分析微观机制,发现碳纳米管引发显著的尺寸效应,且其含量变化导致热导率因界面热阻和声子散射产生显著升降,为可调热导率提供了理论指导。
2023-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Ultrahigh convergent thermal conductivity of carbon nanotubes from comprehensive atomistic modeling
一维纳米结构(如纳米管和纳米线)中的异常热传输是凝聚态和统计物理学中广泛争论的问题,实验和模拟中的证据相互矛盾。使用一个全面的建模方法,包括晶格动力学和分子动力学模拟,我们证明了无限长的限制(10,0)单壁碳纳米管的热导率是有限的,但这个限制只达到宏观长度由于热声子平均自由程几毫米。我们的计算表明,该系统在室温下极高的热导率是由量子效应决定的。模态分析表明,发散性质的热导率,在一维模型系统中观察到的,被抑制在碳纳米管的非谐散射通道提供的弯曲和光学模式与偏振在垂直于运输方向的平面。
2021-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum capacitance governs electrolyte conductivity in carbon nanotubes
针对碳纳米管电解质电导率异常偏高及表面电荷来源不明的问题,通过耦合量子碳纳米管与经典充电解质孔隙电容研究栅压作用,揭示其与电子态密度的关联,解释了金属性碳纳米管电导率更高的原因。
2023-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Effect of tunneling on the electrical conductivity of nanowire-based films: computer simulation within a core--shell model
我们研究了二维纳米线网络的导电性。隧穿对它们的导电性的贡献的分析评估表明,它是成比例的线浓度的平方。利用计算机模拟,考虑了三种阻力,即,(i)导线的电阻,(ii)导线-导线结电阻,以及(iii)导线之间的隧道电阻。我们发现,由于隧道效应,逾渗阈值降低。然而,隧道效应对致密纳米线网络的电导率的影响可以忽略不计。
2019-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.app-ph
The energy spectrum and the electrical conductivity of graphene with substitution impurity
采用Lifshitz单电子紧束缚模型研究了取代原子对石墨烯能谱和电导率的影响。它是建立在杂质原子的有序的结果在电子的能谱中的间隙,其宽度取决于序参量和散射势的大小。结果表明,当序参量接近其最大值时,在能隙边缘的电子态密度的能量曲线上出现与局域杂质态有关的峰。在费米能级进入间隙区的电子浓度处,电导率为零,并且发生金属-介电转变。当费米能级落在能带区域时,当序参量达到最大值时,电子弛豫时间和电导率趋于无穷大。在弱散射的极限情况下,石墨烯的电子密度和电导率的解析计算,与不同的散射势的数值计算的结果进行比较。
2020-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nanoscale electrical conductivity imaging using a nitrogen-vacancy center in diamond
材料的电导率可以具有微妙的,非平凡的和空间变化的特征,并对材料的基本物理特性具有重要的洞察力。在这里,我们展示了一种基于金刚石中原子大小的氮空位(NV)缺陷的电导率成像技术,该技术提供了具有纳米级空间分辨率的局部,定量和非侵入性电导率成像。我们监测的自旋弛豫率的一个单一的NV中心的扫描探针的几何形状,以定量成像的热电子运动在纳米图案化的金属导体产生的磁波动。我们实现了40纳米尺度的电导率的空间分辨率,并实现了25倍的成像速度增加,通过实施自旋-电荷转换读出浅NV中心。基于NV的电导率成像可以探测凝聚态系统在一个新的制度,作为一个模型的例子,我们项目容易实现的纳米级相分离的复杂氧化物的成像。
2017-12-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Flexible graphene/boron nitride nanosheets paper for thermal management of high power electronics
针对高功率电子器件热管理中石墨烯纳米片薄膜高导电性易致短路的问题,研究人员引入氮化硼纳米片制备出柔性复合薄膜,在保持优异导热性的同时降低了导电性并提升了热稳定性,为定制电学性能的热管理材料提供了新思路。
2023-04-15 cond-mat.mes-hall physics.app-ph