Light Control over Chirality Selective Functionalization of Substrate Supported Carbon Nanotubes
重氮鎓与碳纳米管的反应形成光学$sp^3$缺陷,可用于光学和电子电路。我们调查了一个直接的设备上的反应支持受限的激光照射,并提出了一种技术,其中任意的碳纳米管可以优先功能化的设备内匹配的光频率与其跃迁能量。在(9,7)纳米管和4-溴苯基重氮四氟硼酸盐之间进行示例性反应。衬底支撑的多个半导体手性纳米管局部暴露于激光,同时通过拉曼光谱原位监测反应动力学。通过共振拉曼光谱证实了反应的手性选择性,仅报告了目标物质的10 meV $E_{22}$跃迁能量红移。我们进一步证明了这种方法的单管(9,7)电致发光器件,并显示了25毫电子伏的红移发射的基态$E_{11}$相比,从原始管的发射。
2022-05-18 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
Chirality-Dependent Growth Rate of Carbon Nanotubes - A Theoretical Study
我们考虑几何约束的碳原子的边缘生长的纳米管。管的生长是通过悬挂键从扶手椅形转变为锯齿形,反之亦然。我们发现,生长速率取决于边缘结构(手性),悬挂键转换的能量障碍,和生长温度。计算的手性分布来自这个最低限度的理论显示出令人惊讶的良好协议与实验。我们的想法意味着碳纳米管的手性分布可以通过外部参数的影响。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Kinetics of Chirality Assignment in Catalytic Single Walled Carbon Nanotube Growth
手性选择的单壁碳纳米管(SWCNTs)保证了构建~1 nm尺寸电子器件的巨大潜力。然而,手性选择的单壁碳纳米管的可靠方法仍然悬而未决。本文对催化生长过程中单壁碳纳米管的手性分配和控制进行了理论研究。这项研究表明,单壁碳纳米管的手性是由单壁碳纳米管成核过程中的五边形形成的动力学纳入。因此,手性在液体催化剂表面上随机分配。此外,基于这种理解,提出了两种潜在的合成手性选择的单壁碳纳米管的方法:i)通过使用Ta、W、Re、Os或它们的合金作为固体催化剂,和ii)通过在生长期间频繁地改变单壁碳纳米管的手性。
2014-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Thermal Conductivity of Nanotubes Revisited: Effects of Chirality, Isotope Impurity, Tube Length, and Temperature
采用非平衡分子动力学方法,结合精确势函数,研究了单壁纳米管(SWNT)的热导率与手性、同位素杂质、管长和温度的关系。研究发现,与电子电导率相反,热导率对手性不敏感。然而,同位素杂质可以降低热导率高达60%,并改变温度依赖性行为。我们还发现,在不同的温度下,不同半径的纳米管的热导率的管长依赖性是不同的。
2005-11-02 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Band Structure Dependent Electronic Localization in Macroscopic Films of Single-Chirality Single-Wall Carbon Nanotubes
在过去的几十年里,人们对单壁碳纳米管(SWCNT)的手性依赖性质有了很大的了解,主要是通过单管研究。然而,手性依赖性的宏观表现受到限制,特别是在电子输运中,尽管这种独特的行为是基于单壁碳纳米管的设备的许多应用所需要的。此外,开发可靠的传输理论是具有挑战性的,因为在组装的纳米物体的本地化现象的描述需要在多个空间尺度上的混乱的精确知识,特别是如果合奏是异构的。在这里,我们报告的观察明显的手性依赖的电子本地化的温度和磁场依赖的电导率测量单手性单壁碳纳米管的宏观薄膜。样品包括大禁带半导体(6,5)和(10,3)薄膜、窄禁带半导体(7,4)和(8,5)薄膜以及扶手椅金属(6,6)薄膜。实验数据和理论计算表明,莫特可变范围跳跃占主导地位的运输在所有样品中,而本地化长度分为三个不同的类别,这取决于他们的带隙。扶手椅电影具有最大的本地化长度。我们对单手性单壁碳纳米管薄膜的电子输运性质的详细分析为纳米物体的电子输运提供了重要的新见解,为设计和部署宏观单壁碳纳米管固态器件提供了基础。
2021-09-20 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Cross-Polarized Excitons in Aligned Single-Chirality Single-Wall Carbon Nanotubes
单壁碳纳米管(SWCNTs)对平行于纳米管轴偏振的光的光学性质已经被广泛研究,而它们对垂直于纳米管轴偏振的光的响应还没有被很好地探索。在这里,通过使用高度对准的单手性(6,5)单壁碳纳米管的宏观膜,我们进行了系统的偏振相关的光学吸收光谱研究。除了通常观察到的产生$E_{11}$和$E_{22}$激子的平行偏振光的角动量守恒带间吸收之外,我们观察到一个小但明确的吸收峰,其强度对于垂直偏振光是最大的。我们将这一特征归因于最低能量的交叉极化带间吸收过程,该过程通过$\pm 1$沿纳米管轴改变角动量,产生$E_{12}$和$E_{21}$激子。从导带和价带之间的不对称性预期的$E_{12}$和$E_{21}$激子峰之间的能量差小于观察到的线宽。与以前的观察交叉极化激子的偏振依赖的光致发光和圆二色性光谱实验,我们使用吸收光谱的直接观察,使我们能够定量分析这种共振。具体地说,我们确定的能量和振子强度的共振分别为1.54和0.05,相比的值为$E_{11}$激子峰。这些值,结合与理论计算的比较,进而导致在这种对齐的单手性单壁碳纳米管膜的库仑相互作用的强度的环境效应的评估。
2018-08-26 cond-mat.mes-hall
Chirality Dependence of the $K$-Momentum Dark Excitons in Carbon Nanotubes
使用12个半导体碳纳米管样品的集合,每个样品高度富集在一个单一的手性,我们研究了手性依赖的$K$动量暗单态激子声子边带光谱。明亮的吸收和发射边带的有限动量激子的测量确定其能量为20 - 38毫电子伏以上的明亮的单重态激子,分离表现出系统的依赖性管直径,$2n+m$家庭,和半导体类型。我们目前的计算,解释如何在这种能量分离的手征角的依赖关系的库仑交换相互作用,并阐述了主导地位的$K_{A_1'}$声子边带的区域中心声子边带在很宽的手征。从这些数据中产生的Kataura图定性地很好地描述了理论,但边带之间的能量分离显示出比预测更大的手性依赖性。后一种观察结果可能表明,在$K$点附近的相关声子的色散比从有限距离力模型中预期的要大。
2010-04-01 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
Graphene edge from A to Z - and the origins of nanotube chirality
推导了任意石墨烯边的能量解析表达式。它包含一个“化学相移”,由边缘的化学条件决定。直接原子计算支持关系的普遍性质。对于石墨烯的形成,空隙或条带的形状,这对于在成核阶段通过化学手段选择和控制纳米管手性具有进一步的重要意义。
2010-09-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Thermal Conductivity of Nanotubes: Effects of Chirality and Isotope Impurity
采用非平衡分子动力学方法,利用精确势函数研究了单壁纳米管(SWNT)的热导率与手性和同位素杂质的关系。研究发现,与电子电导率相反,热导率对手性不敏感。然而,同位素杂质可以降低热导率高达60%,并改变温度依赖性行为。我们还研究了在不同温度下,不同半径的管的热导率对管长的依赖关系。
2006-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Chirality-Dependent Motion Transmission between Aligned Carbon Nanotubes
我展示了定向运动的碳纳米管(CNT)的行为,使用原子模拟。在界面处重叠的$π$轨道的网络充当齿轮齿,以将CNT的滑动运动转化为相邻CNT或\textit{viceversa}的旋转运动。这种正交运动传输的效率被发现强烈地依赖于管的手征性,通过它的原子的界面堆积配置确定。这些结果对纳米级运动传动系统的设计具有重要意义。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Quantum emission assisted by energy landscape modification in pentacene-decorated carbon nanotubes
光致发光碳纳米管有望成为多用途的室温单光子源,在量子信息处理中具有应用。碳纳米管的量子发射通常由激子的局域化或激子-激子湮灭引起。在这里,我们修改本地能源景观的激子装饰纳米级并五苯颗粒到空气悬浮的单壁碳纳米管。从未装饰的区域到装饰的网站的定向激子扩散被证明,这表明激子捕获诱导的局部介电屏蔽并五苯颗粒。对具有代表性的碳纳米管的光致发光和光子相关测量揭示了在室温下增强的激子-激子湮灭和单光子发射。并五苯粒子被证明可以促进强光子反聚束在装饰网站,表明使用分子的非共价官能化可以是一种有效的方法,在碳纳米管的能量景观修改和量子发射。
2021-03-19 cond-mat.mes-hall
Exciton-Plasmon Coupling in Carbon Nanotubes
本文从理论上研究了小直径(~1 nm)半导体单壁碳纳米管的激子态与表面电磁模的相互作用。我们发现,这些相互作用可以导致强激子表面等离子体激元耦合。激子吸收线形表现出线(拉比)分裂$~0.1-0.3$ eV的激子能量被调谐到最近的带间表面等离子体共振的纳米管。我们期望这种效应为半导体碳纳米管的新型光电子器件应用开辟一条道路。
2007-12-28 cond-mat.mes-hall
Exciton diffusion in air-suspended single-walled carbon nanotubes
报道了激子在空气悬浮单壁碳纳米管中扩散长度的直接测量。光致发光显微镜用于识别单个纳米管并确定其长度和手性指数。激子扩散长度通过比较光致发光强度对纳米管长度的依赖性和扩散方程的数值解得到。我们发现,在这些干净的,生长的纳米管的扩散长度是显着长于胶束封装的纳米管的报告。
2010-03-03 cond-mat.mes-hall
Chirality-Selective Excitation of Coherent Phonons in Carbon Nanotubes
使用预先设计的飞秒光脉冲序列,我们有选择地激发相干声子的径向呼吸模式的特定手性单壁碳纳米管内的合奏样品。通过分析声子振荡的初始相位,我们证明了在超快光激发下,管的直径最初是增加的。此外,从激发配置文件,我们表明,碳纳米管的激子吸收峰周期性振荡作为时间的函数时,管直径经历径向呼吸模式振荡。
2008-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically induced persistent current in carbon nanotubes
我们从理论上证明了非共振圆极化电磁场可以在碳纳米管中感应出持续电流,这对应于电子绕纳米管轴的旋转。因此,纳米管获得沿轴的磁矩,这取决于它们的晶体结构,可以在最先进的测量中检测到。这种效果和相关现象进行了分析,在发达的Floquet理论描述的电子性质的纳米管照射的领域。
2021-06-23 cond-mat.mes-hall
Dependence of transport through carbon nanotubes on local Coulomb potential
在本文中,我们提出的氦温度输运测量通过碳纳米管使用AFM导电针尖作为移动门的结果。在半导体纳米管中,我们观察到随着AFM针尖位置的变化,电导峰的位移。这个结果可以用盒子中的粒子量子模型来解释。在高质量的金属纳米管中,我们观察到局部库仑势不会破坏能级的四重简并。
2006-08-03 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
Chirality-Selective Transport of Benzene Molecules on Carbon Nanotubes
利用分子动力学模拟,我们预测了手性对苯分子沿碳纳米管(CNTs)表面传导的影响,受到热梯度。在扶手椅型碳纳米管的情况下,分子的群漂移速度最大,并随着手性角的减小而减小。热扩散的这种手性效应是由分子的优化路径的变化引起的,该分子的优化路径随着界面处的不同电子重叠而变化。的热泳运输的机制被确定为耦合与梯度的吸附物-基板的相互作用能,这源于非谐性质的范德华势。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carbon Nanotube Millikelvin Transport and Nanomechanics
单壁碳纳米管冷却到低温是杰出的电子以及纳米机电模型系统。为了探测在很大程度上未受干扰的系统,我们测量了一个悬浮的碳纳米管器件,其中纳米管在最后一个制造步骤中生长,从而避免了后续处理的损坏和残留物。在这种超净设备中,我们观察到的传输光谱和它的相互作用与纳米机电在一个宽的栅极电压范围内,从而在宽范围的耦合参数之间的量子点和接触电极。
2018-12-10 cond-mat.mes-hall
Magnetic Response in a Zigzag Carbon Nanotube
采用Hartree-Fock平均场方法研究了锯齿形碳纳米管中相互作用电子在磁通量作用下的磁响应。在描述了非相互作用和相互作用情况下的能谱之后,我们分析了纳米管各个分支中持续电流的行为。我们目前的研究导致了一种可能性,得到一个填充依赖于金属-绝缘体转变的锯齿形碳纳米管。
2012-02-22 cond-mat.mes-hall
Damping of electron Zitterbewegung in carbon nanotubes
半导体碳纳米管中的电子的Zitterbewegung(ZB,抖动运动)考虑到退相过程进行了描述。该理论采用密度矩阵形式。讨论了由于电子局域化和由于失相引起的ZB振荡衰减之间的差异。
2014-02-21 cond-mat.mes-hall
Near-unity radiative quantum efficiency of excitons in carbon nanotubes
光子器件的效率主要由辐射量子效率决定,辐射量子效率是由发光材料给出的特性。然而,尽管碳纳米管是纳米光子学的重要材料,但其定量表征一直很困难。在这里,我们确定了明亮的激子在碳纳米管的辐射量子效率通过修改激子动力学通过腔量子电动力学效应。硅光子晶体纳米梁腔被用来诱导单个碳纳米管的Purcell效应。光谱和时间行为的腔增强的光致发光显微镜,其特征在于,和分数的辐射衰减过程进行评估。我们发现,在室温下,碳纳米管中亮激子的辐射量子效率接近于1。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall
A Carbon Nanotube Based Nanorelay
我们研究了基于导电碳纳米管放置在硅衬底的平台上的纳米继电器的操作特性。纳米继电器是一种三端器件,在GHz范围内充当开关。潜在的应用包括逻辑器件、存储元件、脉冲发生器和电流或电压放大器。
2002-08-22 cond-mat.mes-hall
Charge Pumping in Carbon Nanotubes
我们演示了半导体碳纳米管中的电荷泵的行波势波。从纳米管绝缘状态下的泵浦观察,我们推断出传输是由波携带的电荷包发生的。通过调节侧栅极的电势,可以实现电子包或空穴包的传输。展望了纳米管单电子泵的实现前景。
2005-08-05 cond-mat.mes-hall