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 Principle-based Analysis of Single-Walled Carbon Nanotube and Silicon Nanowire Junctionless Transistors
由硅制成的无结晶体管以前已经通过实验和模拟得到了证明。无结器件不需要制造突变的源极-漏极结，因此可以更容易地在侵蚀性几何形状中实现。在本文中，我们探讨了一个类似的架构，积极规模的设备与掺杂的碳纳米管（CNT）组成的通道。研究了n型和p型掺杂的栅全包围（GAA）场效应晶体管（FET）结构。基于CNT的无结FET的电流-电压特性和亚阈值特性与具有可比尺寸的无结硅纳米线（SiNW）FET进行比较。尽管CNT沟道的导通电流较高，但由于CNT带隙较小，与硅器件相比，器件特性较差。
2013-03-15 cond-mat.mes-hall
Conductance of silicon nanotube junctions in high magnetic fields
University of Warsaw（华沙大学）；CIC nanoGUNE（nanoGUNE研究中心）；Autonomous University of Yucatan（尤卡坦自治大学）；Simune Atomistics（Simune原子学公司）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST（加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所（ICN2），西班牙国家研究委员会和巴塞罗那独立系统研究所）；Warsaw University of Technology（华沙理工大学）；BCMaterials, Basque Center for Materials, Applications and Nanostructures, UPV/EHU Science Park（巴斯克材料、应用和纳米结构中心，巴斯克国立埃斯托大学科学园）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科，巴斯克科学基金会）
本研究通过紧束缚模型和非平衡格林函数方法，揭示高磁场下硅纳米管结的透射特性强烈依赖几何结构，且与碳纳米管结存在定性差异。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall
Ultrafast photocurrent measurement of the escape time of electrons and holes from carbon nanotube PN junction photodiodes
在单个碳纳米管PN结光电二极管上进行超快光电流测量。当两个脉冲重叠（Δt = 0）时，对由可变时间延迟Δt分隔的亚皮秒脉冲的光电流响应显示出强烈的光电流抑制。光电流抑制的皮秒级衰减时间与所施加的偏压VSD成反比，并且与较低能量相比，对于第二子带E22以上的光子能量是两倍长。所观察到的光电流行为很好地描述了逃逸时间模型，占载流子的有效质量。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall
Electron transport in semiconducting carbon nanotubes with hetero-metallic contacts
我们提出了一个原子的自洽研究的电子和输运性质的半导体碳纳米管与不同的功函数的金属电极接触，这表明同时电子和空穴掺杂的纳米管结内通过接触诱导电荷转移。我们发现，在纳米管体区域的能带排列是由纳米管沟道和源/漏电极之间的有效功函数的差异，而通过单壁碳纳米管结的电子传输是由两个金属-纳米管界面的局部能带结构调制的影响，导致有效的解耦的界面和体效应的电子输运通过纳米管结器件。
2005-01-21 cond-mat.mes-hall
Analysis of quantum conductance of carbon nanotube junctions by the effective mass approximation
利用Landauer公式和有效质量近似，研究了由一对五边形缺陷和一对七边形缺陷连接不同金属纳米管的纳米管结中的电子输运.从我们先前基于紧束缚模型的计算中，已经知道电导几乎仅由两个参数决定，即，以两个以上通道的起始能量为单位的能量和两个纳米管的半径之比。本文用有效质量理论重新计算了电导，并考虑了包络波函数的特殊边界条件，得到了电导的简单解析形式。这两个缩放参数在此处理中自然出现。该公式的计算结果与紧束缚模型的计算结果相当吻合。这种方法阐明了标度律的物理起源。
1998-07-29 cond-mat.mes-hall
Band structures of periodic carbon nanotube junctions and their symmetries analyzed by the effective mass approximation
利用有效质量理论和紧束缚模型研究了周期性纳米管结的能带结构。通过在碳纳米管中周期性地引入五边形缺陷和七边形缺陷对来构建周期性结。我们处理了由两种半径几乎相同的金属纳米管组成的周期性结，其半径之比在0.7和1之间。所讨论的能量区域是在未掺杂的费米能级附近，其中沟道数保持为2，因此存在两个带。在适当的假设条件下，用有效质量理论给出了能带的封闭解析表达式，并与紧束缚模型的计算结果进行了比较。两种方法之间的差异也进行了讨论。阐明了在物理修订版B { \bf 53}，2114中讨论的能带结构和相子模式之间的对应关系的起源。间隙和带的宽度与晶胞的长度成反比，晶胞的长度是在每个管部分中沿着管轴测量的长度和在接合部分中沿着“径向”方向测量的长度的总和。两个能带之间的简并和排斥只能由对称性决定。
1998-12-02 cond-mat.mes-hall
Imaging the formation of a p-n junction in a suspended carbon nanotube with scanning photocurrent microscopy
我们使用扫描光电流显微镜（SPCM），调查个人悬浮半导体碳纳米管器件的电位分布是通过本地门工程。原位可调的pn结可以在沿纳米管轴的任何位置产生。结合SPCM与运输测量允许详细的微观研究的能带轮廓的演变作为栅极电压的函数。在这里，我们研究的出现，一个p-n和n-p结的n型晶体管沟道使用两个局部栅极。在这两种情况下的I-V曲线记录的栅极配置对应的形成的p-n或n-p结的SPCM测量揭示了一个明确的过渡电阻整流制度。整流曲线可以很好地拟合肖克利二极管模型与串联电阻，并揭示了一个明确的理想二极管的行为。
2011-09-02 cond-mat.mes-hall
Backward diode composed of a metallic and semiconducting nanotube
从理论上研究了连接金属纳米管和半导体纳米管的纳米管结对电流进行整流的必要条件。紧束缚模型用于分析，其中包括Hartree-Fock近似和格林函数方法。结果表明，当半导体管的费米能级靠近带隙时，当栅电极靠近带隙时，结的行为与反向二极管相似。这样的接合部将是有利的，因为可以减小整流所需的长度。
2001-06-04 cond-mat.mes-hall
Fano Resonance and Orbital Filtering in Multiply Connected Carbon Nanotubes
我们在Landauer-Büttiker理论框架下研究了多重连接金属碳纳米管中的电子输运。耦合到入射$π^{*}$态的双束缚态产生取决于耦合强度的不同宽度的能级。特别是，施主来自七边形环的状态被发现给一个非常窄的水平。宽能级和窄能级之间的干涉产生Fano型共振背散射以及共振隧穿。在相当宽的能量范围内，发生对$π^{*}$电子传导的几乎完美的抑制，这可以被认为是对特定电子的过滤（$π$ -通滤波器）。
2005-05-29 cond-mat.mes-hall
Electrical transport through carbon nanotube junctions created by mechanical manipulation
使用原子力显微镜，我们已经创建了纳米管结，如在连接到金属电极的单个单壁金属碳纳米管内的交叉和交叉。这些结构的电子输运性质表明，它们形成电子隧道结。的电导示出幂律行为的偏置电压和温度的函数，这可以很好地模拟由Luttinger液体模型的两个纳米管段之间的隧道分离的操纵结。
2000-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Sensing Single Molecules with Carbon-Boron-Nitride Nanotubes
研究了碳纳米管-氮化硼-碳纳米管（CNT-BN-CNT）结的分子传感特性。我们表明，这样的结的电导的变化响应于结合的分析物分子的区域BN。电导的变化取决于BN间隔物的长度和分析物的位置，因此我们提出了一种统计分析电导数据的方法。我们证明了区分分析物的能力，通过计算的电导变化，由于三个分析物（苯，硫醇封端的oligoyne和吡啶基封端的oligoyne）结合到结与五个不同长度的BN间隔。
2016-01-02 cond-mat.mes-hall
Library of carbon nanotube junctions: data-driven insights into structure-magnetotransport relationships
CIC nanoGUNE（纳米技术联合创新中心）；Autonomous University of Yucatan（尤卡坦自治大学）；Faculty of Physics, University of Warsaw（华沙大学物理学院）；Center for Terahertz Research and Applications - Centera 2, Centre for Advanced Materials and Technologies (CEZAMAT), Warsaw University of Technology（华沙理工大学先进材料与技术中心（CEZAMAT）太赫兹研究与应用程序中心）；Simune Atomistics（西穆内原子学）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST（加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯科，巴斯克科学基金会）
构建146个碳纳米管结库，结合多尺度模拟与机器学习，揭示手性角与能隙分别主导透射和能隙，磁场强于温度影响，半导体结导电态透射可超金属结。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall
Wideband superconducting nanotube electrometer
我们研究了纳米管约瑟夫森结在600-900 MHz的微波响应，对应于结中电流从0到$2\times I_{\mathrm C}$的微波功率。与理论模型比较，结的响应与电容并联结的集总元件模型吻合较好。我们演示了这些超导场效应管在没有任何匹配电路的情况下在高频下作为电荷检测器的操作。栅极电压感应电荷$Q_{\rm G}$改变了临界电流$I_{\rm C}$，从而改变了微波辐照下结的有效阻抗。这种变化取决于传输特性$dI_{\mathrm C}/dQ_{\rm G}$，改变了反射信号，可用于宽带电测量。我们测量的$3.1\times10^{-5}$ $e/\sqrt{\mathrm{Hz}}$的灵敏度从一个样本，具有2.6 nA的最大开关电流。
2015-08-16 cond-mat.mes-hall
Nonlinear charging, and transport times in doped nanotubes junctions
自洽地计算了掺杂纳米管结的非线性电容。当偏压大于纳米管的赝能隙时，它随偏压的增加而减小。对于这种器件，可以推导出约0.1飞秒的弛豫时间。由于其负微分电阻（NDR），也可以推导出小于fs的开关时间。
2003-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tuned high frequency response of carbon nanotube Josephson junctions
碳纳米管（CNT）约瑟夫森结在开放的量子点限制表现出超导开关电流，可以控制与栅极。在射频电流激励下可以观察到Shapiro电压阶跃，相位动态的阻尼强烈依赖于栅极电压。这些测量由标准RCSJ模型描述，表明从超导到正常状态的切换电流接近结的临界电流。的纳米管结的有效动态电容被发现是强烈的栅极依赖性，表明扩散接触的纳米管。
2007-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
0-Pi quantum transition in a carbon nanotube Josephson junction: Universal phase dependence and orbital degeneracy
在量子点混合超导结中，超导电流的行为由库仑阻塞物理决定，它决定了量子点的磁状态。特别地，在单能级量子点被单独占据的情况下，超电流的符号可以反转，从而产生π结。这种0 π跃迁对应于单重态-二重态跃迁，在超导邻近效应和近藤关联之间存在强竞争的情况下，由栅极电压或超导相驱动。在二能级量子点中，例如干净的碳纳米管，0-π跃迁也存在，但是因为允许更多的共隧穿过程，所以0-π跃迁不一定与量子点的磁态跃迁相关联。在回顾了约瑟夫森结中的0-π跃迁后，我们给出了在单能级和二能级下，在干净的碳纳米管量子点中的电流-相位关系的测量结果。在接近轨道简并的单能级区域以及局域电子关联和超导邻近效应之间的强竞争区域，我们发现，零温下的相位相关跃迁的相图是不连续能级交叉量子跃迁的普遍特征。在涉及两个能级的情况下，纳米管约瑟夫森电流表现出连续的0-π跃迁，独立于超导相，揭示了不同的物理机制的过渡。
2017-12-22 cond-mat.mes-hall
Transport theory of carbon nanotube Y junctions
我们描述了相互作用的金属碳纳米管网络的Landauer-Büttiker理论的推广。我们开始与对称星形路口，然后扩展我们的方法，以非对称系统。虽然对称的情况下，解决了封闭的形式，非对称的情况下，处理的混合微扰和非微扰的方法。对于N>2个排斥相互作用的纳米管，对称系统的唯一稳定不动点对应于孤立节点。对于N=3，示出了对称和非对称系统的详细结果，对应于碳纳米管Y结。
2003-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum phonon transport of molecular junctions amide-linked with carbon nanotubes: a first-principle study
在密度泛函理论水平上研究了单壁碳纳米管（SWCNTs）与苯和烷烃酰胺键连接的分子链中的量子声子输运。从标准量子化学软件获得力常数矩阵。声子传输和热导是由非平衡格林函数和模式匹配方法。我们发现弹道热导对分子结的压缩或拉伸不敏感。单壁碳纳米管在切割边缘处的终止基团仅定量地影响热导率。苯链和烷烃链的电导差异较大。透射谱分析表明：（i）低温热导主要由单壁碳纳米管的横向声学模贡献;（ii）由于分子结的存在，简并声子模的透射几率不同;（iii）单壁碳纳米管的扭转模几乎不能被烷烃链透射。结果表明，在38 K以下，烷烃链的弹道热导率大于苯链的弹道热导率，而在较高温度下，烷烃链的弹道热导率小于苯链的弹道热导率。
2008-07-08 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
Josephson junctions based on ultraclean carbon nanotubes
本研究提出一种将超净碳纳米管集成到超导电路的技术，通过最后一步沉积纳米管避免加工污染，制备出的约瑟夫森结质量高、约瑟夫森能量适用于碳纳米管超导量子比特等量子器件。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Interface States in Carbon Nanotube Junctions: Rolling up graphene
研究了碳纳米管分子内非手性管结中界面态的起源。通过将Born-von Karman边界条件应用于扶手椅和扶手椅终止的石墨烯层之间的界面，我们能够解释它们的数量和能量。我们发现，这些界面状态，costumarily归因于拓扑缺陷的存在下，实际上是与锯齿形边缘状态，如那些石墨烯锯齿形纳米带。空间本地化的界面状态被认为是变化很大，并可能延伸到任何一侧的交界处。我们的研究结果给出了一个不寻常的衰减长度测量半导体纳米管结的界面态的另一种解释，并可以进一步测试本地探针光谱。
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the junction physics of Schottky contact of (10, 10) MX2 (MoS2, WS2) nanotube and (10, 10) carbon nanotube (CNT): an atomistic study
MoS 2和WS 2的扶手椅型纳米管提供了相当大的带隙，具有一维（1D）电子材料的优点，但没有纳米带的边缘粗糙度和热力学不稳定性。这种半导体MX2（MoS 2，WS 2）扶手椅型纳米管（NT）与金属碳纳米管（CNT）的结合使用可以证明对纳米电子学和光子学应用是有用的。在这项工作中，原子模拟的MoS 2 NT-CNT和WS 2 NT-CNT结进行了研究这种结的物理。利用密度泛函理论（DFT）研究了这种MX 2 NT-CNT一维结的载流子密度分布、有效电势、电子差密度、电子局域化函数、静电差电势和投影局域态密度。然后用非平衡格林函数（NEGF）方法研究了这种结在中等偏压下的电导。从NEGF模拟的正向偏压特性，我们提取结的二极管参数。从DFT的静电模拟表明，形成一个不均匀的肖特基势垒的倾向，从金属和硫族元素原子向C原子的电荷转移。对于低偏压条件，理想因子计算为MoS 2 NT-CNT结为1.1322，WS 2 NT-CNT结为1.2526。肖特基势垒高度显示出显著的偏压依赖性调制，并且计算出MoS 2 NT-CNT的肖特基势垒高度在0.697 - 0.664eV的范围内，WS 2 NT-CNT的肖特基势垒高度在0.669- 0.610eV的范围内。
2017-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relation between the transmission rates and the wave functions in the carbon nanotube junctions
利用有效质量方程，通过解析计算，分析了电子通过由一对五边形缺陷和一对七边形缺陷连接的两个金属碳纳米管结的透射率和波函数。考虑能量区域$|E| < E_c$，其中信道数保持为2。发现透射率与波函数之间有密切的关系，透射率由波函数的绝对值的平方倒数给出。传输率对能量和结的尺寸的依赖性可以用波函数的性质清楚地解释。虽然紧束缚模型计算的波函数和透射率与有效质量近似的相应分析结果吻合较好，但当$|E| \simeq E_c$ .为了研究这种差异的根源，一个有效的数值计算方法与广义传输矩阵的紧束缚模型。结果表明，这种差异的根源是由于管段中衰减长度最长的倏逝波引起的。
1999-03-18 cond-mat.mes-hall
Special electronic structures and quantum conduction of B/P co-doping carbon nanotubes under electric field using the first principle
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法研究了硼（B）/磷（P）掺杂的单壁碳纳米管（B-PSWNTs）。计算了Mayer键级、能带结构、电子密度和态密度。结果表明，B-PSWNTs具有不同于BN纳米管的特殊能带结构，硼磷共掺杂打破了B-PSWNTs的对称结构，使金属碳纳米管转变为半导体。详细研究了B-PSWNTs中的成键形式。此外，还计算了B-PSWNT异质结的Mulliken电荷布居和量子电导，研究了B-PSWNT异质结的量子输运特性。发现这种异质结中pn结的位置随外加电场的增大而改变，表现出二极管的特性。
2011-08-12 cond-mat.mes-hall
Computational analysis of NM-polynomial based topological indices and graph-entropies of carbon nanotube Y-junctions
碳纳米管Y型结是下一代创新的多终端纳米器件的极大兴趣。拓扑指数是基于图论的参数，描述了化学分子的各种结构特性。图的熵是一种拓扑描述符，用于表征底层分子图的复杂性。熵的概念是热力学系统的一个物理性质。图熵是为各种图不变量定义的基本热物理量，用于衡量分子的不均匀性和相对稳定性。本文计算了碳纳米管Y结图的几种基于邻域度和的拓扑指数，包括图熵。
2023-01-03 cond-mat.mes-hall math.CO
Magnetic-field effects on transport in carbon nanotube junctions
本文对碳纳米管异质结和量子点在磁场作用下的电子态行为进行了理论研究。重点放在分析的局域态密度，电导，并在电流与电压的特性曲线。异质结的模型通过加入锯齿形管通过单一的五边形-七边形对缺陷，并在一个简单的紧束缚计算描述。电导是使用格林函数形式中的Landauer公式计算的。所使用的理论方法通过Monte Carlo计算进行能量弛豫，结合了拓扑缺陷的原子细节。磁场对系统电导间隙的影响进行了研究，并与孤立的组成管的电导间隙进行了比较。研究发现，所研究的CNH的电导间隙表现出振荡的磁通量的函数。然而，与原始管的情况不同，它们不是Aharonov-Bohm周期振荡。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Propagating, evanescent, and localized states in carbon nanotube-graphene junctions
本文采用紧束缚模型和基于狄拉克费米子场的连续介质理论，研究了单层石墨烯与碳纳米管之间的电子结构。后者提供了一个统一的描述不同的晶格结构的曲率，这是总是本地化在六个七边形碳环周围的每个结。当这些纳米管均匀分布时，我们发现平面晶格可以弯曲成扶手椅型（6 n，6 n）和锯齿型（6 n，0）纳米管。我们表明，交界处分为两个不同的类，关于低能量的电子行为。其中之一，由扶手椅型纳米管和锯齿形（6 n，0）的几何形状，当n是3的倍数时，其特征在于在费米能级处存在两个准束缚态，这是不存在的其余的锯齿形纳米管的结。这些状态，本地化的结，示出产生的有效规范磁通诱导的七边形碳环，它有一个直接的反映在当地的结周围的态密度。此外，我们还分析了结阵列的能带结构，发现它们也可以根据低能行为分为两类。在这方面，由扶手椅和（6 n，0）纳米管（其中n等于3的倍数）制成的阵列的特征在于存在一系列平带，其数量随着纳米管的长度而增长。我们表明，这样的平带有其起源的形成状态局限于纳米管阵列。在连续介质理论中，这是从在上述纳米管几何形状中形成驻波的可能性来解释的，作为在结的C_6v对称性下具有相反动量和相同量子数的模式的叠加。
2009-01-12 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
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
Photocurrents in nanotube junctions
利用非平衡格林函数量子输运理论计算了纳米管pn结中的光电流。短路光电流显示带-带跃迁和光子辅助隧穿，并且在红外、可见光和紫外范围内具有多个尖峰。此类器件在纳米级范围内的操作会导致不寻常的尺寸效应，其中光电流线性缩放并随器件长度振荡。振荡可以与价带中的态密度相关，这是一个也决定不同能带的光响应的相对大小的因素。
2004-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gear Junctions between Chiral Boron Nitride Nanotubes
通过原子模拟，证明了氮化硼纳米管（BNNT）之间的平行和交叉结的齿轮效应。相邻BNNT的原子通过长程非共价相互作用在接合处像齿轮齿一样啮合在一起，这被证明能够传递运动和动力。BNNT的滑动运动可以自发地转化为相邻的一个旋转运动，反之亦然，在一个明确定义的速度比。可传递的运动和力强烈地依赖于由手征角表示的BNNT的螺旋晶格结构。对于某些BNNT，平行接头的运动传输效率增加到最大值，这取决于位移速率。然后随着手征角的增加而减小。对于交叉结，角运动传输比随着被驱动BNNT的手征角的减小而增大，而平移传输比则表现出相反的趋势。
2019-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic nanotubes: A new material platform to realize robust spin-Seebeck effect and perfect thermal spin-filtering effect
构建可靠的材料平台，揭示实现自旋Seebeck效应（SSE）和热自旋过滤效应（SFE）的新规律是自旋热电子学的核心课题。在这里，我们设计了几个单层硼氮纳米管（BNNT）与n硼（氮）原子取代的碳在每个单元电池。我们发现，对于n = 1，磁性BNNT产生具有几乎对称的自旋上和自旋下电流的良好SSE;而随着碳掺杂剂浓度的增加（参见图1）。n $\geq$ 2），碳的高旋转对称性有助于产生具有更对称的热自旋上升和自旋下降电流的SSE，否则朝向热SFE。此外，由于费米能级附近的补偿效应，一些金属BNNT可以产生具有有限阈值温度的SSE或SFE。更重要的是，我们发现，压缩应变工程是一个有效的途径，以改善这些影响，并实现它们之间的过渡。这些理论结果丰富了自旋热电子学的内容，为实现自旋热电子学和其他热自旋现象提供了新的材料
2018-08-31 cond-mat.mes-hall
Thermal rectification in carbon nanotube intramolecular junctions: Molecular dynamics calculations
用分子动力学方法研究了（n，0）/（2n，0）分子内结中的热传导。研究发现，热传导是不对称的，即热传输优选地在一个方向上。这种现象也称为热整流。整流对连接部分的详细结构依赖性较弱，但对温度梯度依赖性较强。我们还研究了管半径和分子内结长度对整流的影响。我们的研究表明，拉应力可以增加矫正。解释了整流的物理机制。
2007-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Reversable heat flow through the carbon nanotube junctions
从理论上研究了碳纳米管结（NJ）外控可逆热流的微观机制。我们的模型表明，热沿管段${\cal T}$由电子（$e$）和空穴（$h$）沿平行或相反方向弹道运动，并由偏置源漏电压$V_{\rm SD}$加速（Peltier效应）。我们计算了Seebeck系数$α$，电$σ$和热$κ$电导率，发现它们的大小强烈地依赖于$V_{\rm SD}$和$V_{\rm G}$ . $α$与以前实验观察到的$V_{\rm G}$的符号相反，在这项工作中被解释为所谓的手征隧穿现象（克莱因悖论）。
2008-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Equilibrium structures of water molecules confined within a multiply connected carbon nanotube: a molecular dynamics study
水在碳纳米管（CNT）内的限制一直是实验和理论兴趣的最令人兴奋的课题之一。然而，大多数以前的研究，认为碳纳米管结构与简单的圆柱形状。采用经典的分子动力学方法研究了水分子在含有两个Y型结的多连接碳纳米管（MCCNT）中的平衡结构.我们调查的水分子在MCCNT中的水分子的密度和每个水分子的平均氢键数的结构安排。我们的研究结果表明，H2O分子的结构重排发生在Y-结的前面几埃，而不仅仅是在CNT结本身。这种现象的出现是因为在两种不同的氢键结构相互连接的区域中难以匹配氢键的边界条件。
2020-01-31 cond-mat.mes-hall
Partially unzipped carbon nanotubes as magnetic field sensors
利用非平衡格林函数方法研究了在平行于碳纳米管长轴方向外加磁场的情况下，石墨烯纳米带（GNR）与部分解链碳纳米管（CNT）连接时的电导$G(E)$.我们考虑部分解压缩以形成aGNR/zCNT/aGNR或zGNR/aCNT/zGNR结的（z）igzag和（a）rmchair CNT。我们发现，列入一个纵向磁场影响的电子状态，仅在CNT区域，导致在低能量的电导抑制。与以前的研究不同，对于zGNR/aCNT/zGNR结在零场，我们发现一个急剧下降的电导作为能量接近狄拉克点，我们将这种非平凡的行为的组成子系统的特殊带色散。我们证明，这两种类型的结可以用作磁场传感器。
2012-05-14 cond-mat.mes-hall
Imaging Dissipation and Hot Spots in Carbon Nanotube Network Transistors
我们使用碳纳米管网络（CNN）晶体管的红外测温，并发现在操作过程中形成的独特的热点。然而，击穿时的平均CNN温度明显低于单个纳米管击穿时的预期温度，这表明纳米管结处的功率耗散极高。统计分析和与热模型的比较可以提取平均管-管结热阻，~4.4x10^11 K/W（热导率~2.27 pW/K）。这表明纳米管结对CNN传输、耗散和可靠性的影响比诸如低衬底热导率的外在因素大得多。
2011-02-19 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
Photocurrent Imaging of p-n Junctions and Local Defects in Ambipolar Carbon Nanotube Transistors
利用扫描光电流显微镜（SPCM）研究了双极型碳纳米管（CNT）晶体管内部pn结的特性以及局部缺陷。我们的SPCM图像显示了金属接触附近的强信号，其极性和位置根据栅极偏置而变化。结合整体电导分析的SPCM图像还表明在n型操作制度中接触附近的内部pn结的存在和栅极依赖的演变。为了以纳米级分辨率确定pn结位置和耗尽宽度，使用高斯拟合。我们还测量了CNT器件在不同栅偏压下的电势分布，这表明使用SPCM技术可以成像局部缺陷和感应电场。我们的实验清楚地表明，SPCM是一个有价值的工具，用于成像和优化基于CNT的器件的电气和光电性能。
2007-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
dc Josephson Effect in Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes
研究了单壁金属碳纳米管与两个超导导线连接时的直流约瑟夫森效应。特别地，利用Luttinger液体理论，我们分析了电子-电子相互作用对超电流的影响。我们发现，在长结限制的纳米管，连同其特有的能带结构的强电子相关性，诱导振荡的临界电流作为结长度和/或纳米管电子填充的函数。这些振荡代表了纳米管的Luttinger液体物理学的特征，因为如果相互作用消失，它们就不存在。我们表明，这种效应可以被利用来反转超导电流的符号，实现可调谐的π结。
2007-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning the Kondo effect with back and side gates - Application to carbon nanotube superconducting quantum interference devices and pi-junctions
最近，我们提出了第一个超导量子干涉器件（SQUID）与单壁碳纳米管（CNT）的约瑟夫森结[1：J. P. Cleuziou，W。Wernsdorfer，V. Bouchiat，T. Ondarcuhu和M. Monthioux，Nature Nanotech。1，53，（2006）.]，http://www.nature.com/nnano/journal/v1/n1/pdf/nnano.2006.54.pdf的网站。我们发现，量子限制在每个结诱导离散量子点（QD）能级结构，这可以控制与两个横向静电门。此外，背栅电极可以改变QD势垒的透明度，从而允许改变QD状态与超导接触的杂化。这种技术进一步说明了在这个额外的支持材料，我们表明，近藤耦合一个给定的谐振可以通过改变背栅电压连续调谐。它使我们能够证明[1] CNT约瑟夫森结可以用作栅控π结，也就是说，可以用栅极电压来调谐CNT结上的电流-相位关系的符号。
2006-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Kondo resonance enhanced supercurrent in single wall carbon nanotube Josephson junctions
我们将化学气相沉积法生长的单壁碳纳米管与Ti/Al/Ti超导电极相接触。该设备，我们在这里报告的是在近藤政权表现出四重壳结构，在那里观察到一个明确的签名超导电极低于临界温度。多重Andreev反射揭示了子间隙结构和一个狭窄的峰值附近的零偏置的差分电导被视为取决于壳填充。我们解释的峰值接近诱导的超电流，并检查其与近藤共振的相互作用。
2007-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Joint measurement of current-phase relations and transport properties of hybrid junctions using a three junctions SQUID
我们提出了一个测量超导结在正常态和超导态下的电流-相位关系和微分电导$dI/dV$的方案。这是使用直流超导量子干涉器件（dc SQUID）与两个约瑟夫森结在平行的设备进行调查和三个接触。作为演示，我们测量了小约瑟夫森结和碳纳米管结的电流-相位关系和$dI/dV$。在后一种情况下，在一个政权的纳米管是良好的传导，我们表明，我们发现的非正弦电流的相位关系是一致的理论的一个薄弱环节，使用传输提取的微分电导在正常状态。这种方法具有很大的希望，为今后的调查更奇异的结的电流-相位关系。
2014-07-18 cond-mat.mes-hall
Spin dependent transport of ``nonmagnetic metal/zigzag nanotube encapsulating magnetic atoms/nonmagnetic metal'' junctions
针对一种新型的碳纳米管磁电阻器件，我们提出了“金属/锯齿形碳纳米管封装磁性原子/金属”结。我们从理论上研究了纳米管的自旋极化边缘和封装的磁性原子对输运的影响。当原位库仑能量除以转移积分的大小$U/|t|$大于0.8时，由于磁性原子的自旋方向而产生的大的MR效应（其具有大约100%的MR比率的大小）出现，反映了这种自旋极化边缘。
2004-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.CE
Spin filtering and magnetoresistance in ballistic tunnel junctions
我们从理论上研究了基于非磁性/半磁性异质结的隧道结量子相干输运中与自旋过滤有关的磁电阻效应。我们发现，自旋过滤与自旋相关的费米海在半磁接触的抑制/增强相结合，产生（i）自旋分裂扭结的MR的单障碍和（ii）一个强大的跳动模式的MR的双障碍与半磁阱。我们相信这些是量子过滤的独特特征。
2001-10-19 cond-mat.mes-hall
Defective transport properties of three-terminal carbon nanotube junctions
我们研究了三个终端的碳基纳米结内的散射矩阵方法的输运性质。这种结的稳定性从属于分子网络中非六边形排列的存在。这样的“缺陷”安排确实会影响所得到的量子输运可观测量，因为它可能充当相应波函数的钉扎中心。通过研究一个相当广泛的类结，我们已经发现，在碳网络和一个惊人的行为的电导的局域态之间的规律的相互依赖性。特别是，我们已经表明，法诺共振出现缺陷状态和扩展连续背景之间的干扰的自然结果。因此，通过这些共振态的结的电流可能会经历相关规模的变化，电流调制高达75%。
2004-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface effects in superconductor-nanotubes hybrid structures
本文的目的是研究超导体与碳纳米管结中的邻近效应。该方法是在哈伯德模型内的格点BdG方程。邻近效应敏感地取决于连接，该连接给出了通过在混合系统中执行简单的几何变化来控制邻近效应的可能性
2004-02-01 cond-mat.mes-hall
Cold exciton electroluminescence from air-suspended carbon nanotube split-gate devices
研究了分离栅器件中单个碳纳米管的电致发光。通过对光致发光光谱的表征，确定了纳米管的手性，并对电致发光峰进行了归属。我们观察到电致发光线宽相媲美的光致发光，表明可以忽略不计的加热和状态混合的影响。分裂栅和偏置电压的依赖性是一致的，从静电形成的$pn$结发射。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall
Raman characteristic peaks induced by the topological defects of Carbon Nanotube Intramolecular Junction
采用最新的Brenner反应经验键级（REBO）势计算了几种单壁碳纳米管（SWNT）分子内结（IMJ）的振动模式，并在此基础上采用经验键极化率模型计算了它们的非共振拉曼光谱.发现五边形缺陷引起的拉曼峰位于单壁碳纳米管的$G$带外，因此单壁碳纳米管界面的拉曼光谱的高频部分可以用来实验确定其详细的几何结构。此外，拉曼光谱的强度与单壁碳纳米管IMJ中的五边形缺陷的数量有密切的关系。根据笛卡尔-欧拉多面体公式（DEPF），还可以确定SWNT IMJ中七边形缺陷的数量。第一性原理计算也进行了验证REBO势得到的结果。SWNT IMJ的$G$带宽可以反映其在五边形和七边形环之间的过渡区的长度。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Filtering through Single-Wall Carbon Nanotubes Functionalized with Single-Stranded DNA
高自旋极化材料或自旋过滤器是自旋电子学中的关键部件，自旋电子学是电子学的一个利基子领域，其中载流子自旋起作用。通过这些材料的载流子传输是“自旋选择性的”，即这些材料能够区分“向上”和“向下”自旋。常见的自旋过滤器包括过渡金属铁磁体及其合金，具有典型的自旋选择性（或极化）~50%或更少。在这里，我们考虑在一个典型的一维分子杂化体中的载流子输运，其中单壁碳纳米管（SWCNT）被单链脱氧核糖核酸（ssDNA）包裹。通过磁电阻测量，我们表明，该系统可以作为一个自旋过滤器的最大自旋极化接近~74%，在低温下，显着大于过渡金属在可比条件下。带电ssDNA骨架的反转不对称螺旋势在SWCNT通道中诱导Rashba自旋-轨道相互作用并极化载流子自旋。我们的研究结果与最近的理论工作，预测自旋依赖的电导ssDNA-SWCNT混合。利用分子功能化产生高度自旋极化载流子的能力可以在未来导致无磁体和无接触的自旋电子器件。这可以消除电导失配问题，并为有机自旋电子学的研究开辟新的方向。
2016-06-26 cond-mat.mes-hall
Gap states controlled transmission through 1D Metal-Nanotube junction
理解金属/一维半导体接触（例如金属/碳纳米管）的性质是实现高性能晶体管\cite{Francois,Franklin}的基本科学和技术挑战。肖特基势垒（SB）通常形成在$2D$金属电极与$1D$半导体碳纳米管的界面处。到目前为止，实验\cite{Appenzeller,Chen, Heinze, Derycke}和数值\cite{Leonard, Jimenez}的研究一般失败\cite{Svensson}提出任何功能之间的关系，影响载流子输运通过SB由于其独特的几何形状和复杂的静电。在这里，我们表明，本地化的状态称为金属诱导间隙状态（MIGS）\cite{Tersoff,Leonard}已经存在于势垒决定晶体管的漏极特性。这些状态似乎在晶体管的导通状态附近几乎没有影响，但当接近截止状态时开始强烈影响漏极特性。MIGS的作用的特征在于跟踪动态的起始偏置，$V_o$的非线性传导的漏极特性与栅极电压$V_g$。我们发现，$V_o$随零偏置电导$G_o(V_g)$变化的栅极偏置$V_g$作为幂律：$V_o$ $\sim $ ${G_o(V_g)}^x$与指数$x$。这种幂律关系的起源初步建议的有效势垒高度与$V_g$的幂律变化的结果，证实了以前的理论和实验结果\cite{Appenzeller}。MIGS状态对运输的影响进一步验证独立的温度依赖性测量。出乎意料的缩放行为似乎是非常通用的金…
2014-04-27 cond-mat.mes-hall
Transport through the intertube link between two parallel carbon nanotubes
用TB方法和Landauer公式研究了两个金属碳纳米管之间的量子输运。结果表明，电导随耦合强度和耦合长度的变化而振荡。相应的局域态密度（LDOS）被清楚地示出，并且可以用于解释为什么存在这种电导振荡的原因，这在基于纳米管的器件的设计中应该注意。
2006-05-19 cond-mat.mes-hall
