Torsional response and stiffening of individual multi-walled carbon nanotubes
我们报告使用多壁碳纳米管作为弹簧元件的扭转振荡器的特性。通过原子力显微镜力距测量，我们能够施加扭转应变的纳米管和测量其扭转弹性常数和有效的剪切模量。我们发现，有效剪切模量涵盖了一个广泛的范围内，与理论预测值附近的最大值。数据还表明，纳米管通过反复弯曲而变硬。
2002-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen-induced Unzipping of Single-Walled Carbon Nanotubes
用从头计算方法研究了氢原子在单壁扶手椅型碳纳米管上的化学吸附。一个单一的H原子被发现是化学吸附在内外壁的纳米管。氢在碳纳米管外部的吸附结合能远大于碳纳米管内部的吸附结合能。这是第一次，我们预测，两排的H原子化学吸附在选择性的网站外部的纳米管可以打破最近邻的C-C键的纳米管通过协同形成的C-H键，导致解链的纳米管壁。我们提供的见解负责的H-诱导解压缩的纳米管的基本电子结构，贷款强有力的支持，最近的实验观察的单壁纳米管在原子氢的存在下合并。有趣的是，化学吸附在纳米管内部的H原子不会导致C-C键的断裂。
2002-08-31 cond-mat.mtrl-sci
pi-Electron theory of transverse optical excitons in semiconducting single-walled carbon nanotubes
我们提出了半导体单壁碳纳米管中横向于管轴偏振的光吸收的定量理论。半导体单壁碳纳米管的横向光吸收是一个激子状态，是强烈的蓝移，相对于两个最低的纵向激子，通过电子-电子相互作用。横向激子的结合能远小于纵向激子的结合能。电子-电子相互作用也降低了横向光吸收的相对振子强度。我们的理论结果与最近在四个手性纳米管的实验测量非常一致。
2007-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Radial deformation measurements of isolated pairs of single-walled carbon nanotubes
结合单壁碳纳米管（SWNTs）的原子之间的相互作用是已知的，导致可测量的扭曲管的原始圆形横截面框架。高分辨率透射电子显微镜（TEM）的调查，在这里直接成像和验证这些径向变形。这里提供的数据，第一次，直接测量的变形由于孤立的纳米管对之间的相互作用。变形数据进行比较，以前报道的实验和模拟结果。
2006-05-30 cond-mat.mtrl-sci
Electron diffraction analysis of individual single-walled carbon nanotubes
我们提出了一个详细的单壁碳纳米管的电子衍射研究。一种新的样品制备方法提供了良好的分离，长和直的个人单壳纳米管。衍射实验在60 kV下进行，低于碳纳米管中的撞击损伤阈值。我们描述的实验参数，允许单管电子衍射实验与广泛使用的热发射透射电子显微镜。此外，我们回顾了这些对象的衍射图案的模拟。
2005-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Molecular Motor Constructed from a Double-Walled Carbon Nanotube Driven by Axially Varying Voltage
从概念上构建了一种新的分子马达，该马达由一个长的单壁碳纳米管（SWNT）和一个短的具有不同手性的单壁碳纳米管（SWNT）组成。内外管之间的相互作用是内外管碳原子间的Lennard-Jones势之和。在Smoluchowski-Feynman棘轮的框架内，理论上表明，在等温浴中的该系统将表现出在存在变化的轴向电压时的单向旋转。
2005-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Excitons and Many-Electron Effects in the Optical Response of Single-Walled Boron Nitride Nanotubes
利用第一性原理计算研究了准粒子自能和电子-空穴相互作用对单壁BN纳米管光学性质的影响。激子效应被证明是更重要的BN纳米管比碳纳米管。电子-空穴相互作用产生亮（和暗）激子的复合物，其定性地改变光学响应。在（8，0）BN纳米管中发现了束缚能大于2 eV的激子。此外，与碳纳米管不同，理论预测这些激子态由来自几个不同子带对的跃迁的相干假设组成，从而产生新颖的行为。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Ferromagnetism of an all-carbon composite composed of a carbon nanowire nside a single-walled carbon nanotube
利用第一性原理自旋密度泛函方法，我们研究了一种新型的全碳纳米材料，碳纳米线插入单壁碳纳米管中。研究发现，在一维碳纳米线密度不太高的情况下，铁磁基态比反铁磁基态更稳定，这是由于一维碳纳米线与单壁碳纳米管之间的弱耦合造成的.同时，碳纳米线的二聚化和管壁碳空位的存在也增强了复合材料的磁矩。
2007-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Millimeter-Thick Single-Walled Carbon Nanotube Forests: Hidden Role of Catalyst Support
利用铁/铝氧化物催化剂组合库对单壁碳纳米管的“超生长”进行了参数研究。毫米厚的纳米管森林生长在10分钟内，和那些生长通过使用催化剂与薄Fe层（约0.5 nm）的单壁碳纳米管。虽然碳纳米管森林生长在广泛的反应条件下，如气体成分和温度，单壁碳纳米管的窗口是狭窄的。铁催化剂只有在负载在氧化铝上时才能快速生长纳米管。氧化铝，这是一个众所周知的催化剂，在烃重整，在提高纳米管的生长速率起着至关重要的作用。
2007-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Electron-electron interaction effects on optical excitations in semiconducting single-walled carbon nanotubes
我们报道了十个直径范围很宽的半导体单壁碳纳米管的光学激发态的相关电子计算。光激发发生激子的结合能随着纳米管直径的增加而减小，并且小于聚-（对苯撑乙烯）的孤立链的结合能。沿纳米管轴向极化的第二光学激子的能量与最低激子的能量之比小于单粒子理论预测的值。实验观察到的弱光致发光是半导体纳米管的固有特征，并且是偶极禁戒激子发生在光激子下方的结果。
2004-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Electron-electron interaction effects on the photophysics of metallic single-walled carbon nanotubes
单壁碳纳米管是两个占据相同$p_z$轨道的电子之间具有大库仑排斥的强关联系统。在一个分子的相关$π$ -电子系统适当的哈密顿量，我们表明，在所谓的金属单壁碳纳米管的纳米管轴平行极化的光激发是激子。我们计算的绝对激子能量在12个不同的金属单壁碳纳米管，直径在0.8 - 1.4 nm的范围内，是在几乎定量的协议与实验结果。我们还计算了（21，21）单壁碳纳米管在E $_{22}$区的吸收光谱。我们的计算光谱给出了一个很好的拟合实验吸收光谱。在所有情况下，我们计算的激子结合能仅略小于那些半导体纳米管具有可比的直径，在矛盾的{ \it从头计算}的方法，预测小得多的结合能内得到的结果。我们归因于这种差异的困难，以确定系统的行为与强现场库仑相互作用的理论基础上的密度泛函方法。在半导体纳米管中，我们预测在金属纳米管中的双光子激子以上的最低纵向极化激子，可以检测到超快泵浦-探测光谱。我们还预测了一个subgap吸收极化垂直于最低的纵向激子下面的纳米管轴，蓝移从确切的midgap电子-电子相互作用。
2008-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Optical Limiting in Single-walled Carbon Nanotube Suspensions
报道了单壁碳纳米管在水、乙醇和乙二醇中悬浮液的光限幅行为。532 nm，15纳秒激光脉冲的实验表明，光限幅发生主要是由于非线性散射。在不同的悬浮液中观察到的主液体的光限幅的依赖性表明，散射起源于由于吸收诱导加热形成的微泡。
2000-01-06 cond-mat.mtrl-sci
On the charge transfer between single-walled carbon nanotubes and graphene
了解单壁碳纳米管（SWNTs）和石墨烯之间的电子相互作用，以便在多功能混合器件中有效地使用它们是很重要的。在这里，我们沉积单壁碳纳米管束石墨烯覆盖的铜和SiO2基板通过化学气相沉积和研究它们之间的电荷转移拉曼光谱。我们的研究结果表明，在铜和SiO2衬底上，石墨烯给单壁碳纳米管的电子，导致p型掺杂的石墨烯和n型掺杂的单壁碳纳米管。
2014-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption of Oxygen Molecules on Individual Carbon Single-walled Nanotubes
我们在环境条件下对氧分子在单个单壁碳纳米管上的吸附的研究表明，吸附是物理吸附，与有O2相比，没有O2的电阻增加了约两个数量级，这种灵敏的响应是由于O2的杂质态的出现导致费米能级钉扎在管的价带顶部附近高于价带。
2005-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional elasticity determines the low-frequency dynamics of single- and double-walled carbon nanotubes
我们发展了一个连续的理论，低频动力学的纳米管与真正的二维（2D）壁构成的单原子单层。在这个框架中，单层的拓扑弯曲弹性与其消失的宏观厚度无关。该方法预测了全新的单壁碳纳米管（SWCNT）的非共振拉曼主动模式频率的声音色散和半径依赖性。所得关系适合于纳米管识别和更完整或替代表征。该理论也适用于描述双壁碳纳米管（DWCNT）的低频动力学。它建立了一个明确的径向呼吸模式之间的关系，在单壁碳纳米管和呼吸样模式DWCNT和适合现有的拉曼数据比以前开发的3D连续或离散模型。所获得的结果构成了新的定量研究的低频振动光谱，热容和传热性能的碳纳米管的基础。
2013-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Charge-transport and tunneling in single-walled carbon nanotubes
我们通过实验研究了单壁碳纳米管束的输运性质随温度和外加电流的变化规律。分析是在纳米管束的阵列上进行的，其轴沿外部提供的偏置电流的方向对齐。发现的数据一致的电荷传输模型由金属区域之间的隧穿发生通过纳米管接触区域或束表面产生的势垒。基于这个模型和实验数据，我们定量地描述了这些障碍的幅度偏置电流和温度的依赖关系。
2008-11-08 cond-mat.mtrl-sci
4He adsorbed inside (10,10) single walled carbon nanotubes
采用扩散蒙特卡罗方法研究了$^4$ He在开口单壁（10，10）纳米管中的吸附。我们发现了一级相变，将低密度液相和高密度排列分开，在低密度液相中，所有的$^4$ He原子都吸附在管壁附近，而高密度排列的特征是两个氦同心层。还计算了由于束中相邻管的存在而引起的能量校正，发现在所考虑的密度范围内可以忽略不计。
2007-11-08 cond-mat.mtrl-sci
The strength of the radial-breathing mode in single-walled carbon nanotubes
我们表明，从头计算的径向呼吸模式在单壁碳纳米管的电子-声子耦合矩阵元M强烈依赖于管的手性。对于相同直径的纳米管，锯齿形管的耦合强度|M| ^2比扶手椅形管的耦合强度高一个数量级。对于（n，m）管，M取决于（n-m）mod 3的值，这允许通过它们的拉曼散射强度来区分具有相似直径的半导体纳米管。我们测量的共振拉曼光谱的径向呼吸模式，支持我们的理论预测。
2004-08-19 cond-mat.mtrl-sci
Elucidation of the electronic structure of semiconducting single-walled carbon nanotubes by electroabsorption spectroscopy
我们报告半导体单壁碳纳米管的电吸收的基准计算，以提供动力的实验人员对这些系统进行电吸收测量。我们表明，电吸收可以检测到连续带在不同的能量流形，即使其他非线性吸收测量未能检测到它们。因此，直接测定较高流形中激子的结合能成为可能。我们还发现，电吸收可以提供第二激子和最低连续带态之间的Fano型耦合的证据。
2007-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Resistivity reduction of boron-doped multi-walled carbon nanotubes synthesized from a methanol solution containing a boric acid
以硼酸的甲醇溶液为原料，制备了硼掺杂的多壁碳纳米管。精确测量的电阻率的一个单独的硼掺杂MWNT进行与四点接触，这是使用电子束光刻技术制造。掺杂的硼提供导电载流子，这降低了MWNT的电阻率。
2008-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Electron-Hole Asymmetry in Single-Walled Carbon Nanotubes Probed by Direct Observation of Transverse Quasi-Dark Excitons
我们研究了单壁碳纳米管（SWNTs）中的价带和导带之间的不对称性，通过直接观察自旋单重态横向暗激子使用偏振光致发光激发光谱。电子-空穴（e-h）不对称性提高了横向激子波函数在动量空间中两个等价的K和K'谷处的简并度，从而使横向暗激子态具有有限的振子强度。手性依赖的光谱重量转移到横向暗态被清楚地观察到，表明的e-h不对称的程度取决于特定的纳米管结构。基于理论和实验结果的比较，我们评估了石墨烯和各种碳纳米管结构中的能带不对称性参数。
2009-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Excitons in single-walled carbon nanotubes: environmental effect
在基元势模型下研究了半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）中激子的性质及其对纳米管光谱的贡献.重点讨论了纳米管周围的电介质环境对激子光谱的影响。对于介电常数小于1.8的环境中的纳米管的基态激子的结合能超过各自的能隙，而在介质中的介电常数大于4的纳米管中的激子的结合能是符合相应的实验数据，并符合已知的环境效应的标度关系。讨论了单壁碳纳米管单电子能谱在低折射率介质中的稳定过程。
2010-03-13 cond-mat.mtrl-sci
Single-walled TiO2 Nanotubes: Enhanced Carrier-transport Properties by TiCl4-Treatment
在目前的工作中，我们报告了显着增强的光电化学性能的自组织二氧化钛纳米管的经典纳米管的组合decoring，然后由appropiate TiCl4处理。我们表明，除了预期的颗粒装饰，TiCl 4处理的一个关键作用是，在TiO 2纳米管的电子输运特性可以大大提高，例如，我们观察到的增强高达70%的电子输运时间。
2016-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of single-walled carbon nanotube/Si heterojunction solar cell with high photovoltaic conversion efficiency and stability
采用常压浮动催化剂化学气相沉积法制备了高质量的单壁碳纳米管（SWNTs）网络薄膜，研究了其在碳纳米管/硅异质结太阳能电池中的光伏特性。由于器件窗口尺寸的优化和具有低电阻率和高透明度的SWNT薄膜的利用，SWNT/Si异质结太阳能电池实现了大于12%的高光伏转换效率，而无需任何后处理，例如载流子掺杂处理。此外，这些器件在空气中的光伏性能的高稳定性和再现性也得到了证明。
2013-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Luminescence Decay and the Absorption Cross-Section of Individual Single-Walled Carbon Nanotubes
利用时间分辨和连续波发光光谱法测定了单壁碳纳米管的吸收截面。在第二次光跃迁激发的（6，5）管中，每个碳原子的平均值为1 × 10 ~（-17）cm ~ 2，并得到单管光热吸收测量的证实。系统地观察到双指数发光衰减，短寿命和长寿命约为45和250 ps。这种行为是由于带边激子精细结构与暗级躺在几个meV以下的明亮的。
2009-01-06 cond-mat.mtrl-sci
Excitonic Effects and Optical Spectra of Single-Walled Carbon Nanotubes
多电子效应常常会显著地改变降维系统的性质。我们报告的计算，基于多电子格林函数方法，电子空穴相互作用对小直径单壁碳纳米管的光谱的影响。激子效应定性地改变了半导体管和金属管的光谱。激子在半导体（8，0）管中被约1 eV束缚，在金属（3，3）管中被约100 meV束缚。这些大的多电子效应解释了以前的理论和实验之间的差异。
2004-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative calculations of the excitonic energy spectra of semiconducting single-walled carbon nanotubes within a $π$-electron model
利用适合于$π$共轭聚合物（PCPs）的库仑相关参数和通过拟合三个锯齿形半导体单壁碳纳米管（S-SWCNT）的能谱而得到的最近邻跳跃积分，我们能够定量地确定29个S-SWCNT的激子能量和激子结合能，该半经验$π$电子哈密顿量已被广泛用于PCPs。我们的工作确立了PCP和S-SWCNT之间存在深刻和根本的关系。
2006-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Optical Properties of Ultrashort Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotube Capsules Down to Sub-10 nm
单壁碳纳米管（SWNTs）通常较长（>100 nm），并且已经作为具有有趣的电学、机械和光学性质的新型准一维系统而被很好地建立。在这里，准零维单壁碳纳米管与有限的长度下降到分子尺度（平均7.5 nm），通过长度分离，使用密度梯度超离心法获得。利用不同长度的碳纳米管在密度梯度中的不同沉降速率，对单壁碳纳米管进行长度分类。单壁碳纳米管馏分的光学实验表明，紫外-可见-近红外吸收和光致发光峰的超短单壁碳纳米管蓝移高达30毫电子伏相比，长的纳米管，由于量子限制效应沿长度的超短单壁碳纳米管。这些纳米管胶囊基本上对应于SWNT量子点。
2008-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Environmental Effect on the UV Optical Absorption of Single-Walled Carbon Nanotubes
通过改变介电环境，研究了单壁碳纳米管的光吸收特性。对于两个不同的组件的广泛的紫外线吸收功能，通常被称为π-等离子体，我们发现，在5.0 - 5.3 eV的组件表现出显着的光谱变化，基于此，我们属性这一偶极径向表面等离子体。然而，~4.5 eV处的分量保持不变，这引发了对其传统归属的根本问题。我们讨论了它与石墨在~ 4.5eV处的吸收特性的关系，该吸收特性是由带间跃迁引起的。
2008-11-28 cond-mat.mtrl-sci
The influence of carbon multi-walled nanotubes (MWCNTs) and halloysite nanotubes (HNTs) on the physical, thermal, mechanical, and electrical properties of EVA (ethylene vinyl acetate) copolymer was investigated. EVA-based nanocomposites containing MWCNTs or HNTs, as well as hybrid nanocomposites containing both nanofillers were prepared by melt blending. Scanning electron microcopy (SEM) images revealed the presence of good dispersion of both kinds of nanotubes throughout the EVA matrix. The incorporation of nanotubes into the EVA copolymer matrix did not significantly affect the crystallizati…
2020-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Atomic Configuration of Nitrogen Doped Single-Walled Carbon Nanotubes
在纳米结构中的掺杂剂的原子水平上获得化学环境对于理解其性质至关重要。我们已经进行了原子分辨电子能量损失谱检测单壁碳纳米管中的单个氮掺杂剂，并与第一性原理计算进行了比较。我们表明，氮掺杂发生在不同的键合配置的单个原子：石墨样和吡咯样取代氮相邻的局部晶格畸变，如石头投掷威尔士缺陷。这些纳米管的电子束下的稳定性进行了研究，在两个极端情况下的氮掺入量和配置。这些发现为这些纳米结构的应用提供了关键信息。
2014-01-20 cond-mat.mtrl-sci
The study of structure, electronic and optical properties of double-walled carbon nanotube bundle under hydrostatic pressure
结合经典力场、紧束缚模型和第一性原理计算，研究了静水压力下双壁碳纳米管束的结构、电子和光学性质.结果表明，外管起到了保护内管的作用，内管的存在增加了结构的稳定性和外管的抗压能力。此外，被称为“平行”和“中间”的双壁碳纳米管束的塌陷结构比被称为“人字形”的结构更稳定。结构相变导致沿对称线\textit{$Γ$X}的赝能隙。此外，塌陷后的光学性质发生了很大的变化，塌陷结构中出现了很强的各向异性。这提供了一个有效的实验方法来检测结构相变在DWNT束。
2008-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Elasticity and piezoelectricity of zinc oxide crystals, single layers, and possible single-walled nanotubes
用第一性原理计算研究了氧化锌（ZnO）晶体和单层薄膜的弹性和压电性。结果表明，当ZnO薄膜层数少于3层时，ZnO薄膜更倾向于类石墨结构，而不是纤锌矿结构。ZnO单层的弹性比石墨单层的柔性大得多，压电性比氮化硼单层的强。单壁ZnO纳米管（SWZONTs）原则上可以存在，因为它们的负结合能。SWZONT的压电性取决于它们的手性。对于大多数氧化锌纳米管，除了锯齿型，扭曲周围的管轴将诱导轴向极化。提出了一种以碳纳米管为模板，通过固-气相法制备单壁碳纳米管的可能方案。
2006-09-06 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and Quantum Transport Properties of Substitutionally Doped Double-Walled Carbon Nanotubes
采用第一性原理研究了氮、硼掺杂双壁碳纳米管的电子输运和量子输运性质。发现由典型的石墨范德华键距分离的同心纳米管侧壁在六方网络中掺入掺杂原子后强烈相互作用。由掺杂原子引起的局部扰动扩展到两个壳层，由于它们的电子状态的杂交，与两个独立的单壁纳米管相比，产生的背散射效率降低。微米长的双壁碳纳米管的输运性质的研究的多尺度方法允许证明，从弹道的本地化制度的过渡可以发生依赖于掺杂的类型和载流子的能量。这些结果揭示了量子机制，其中B和N掺杂是一种有效的方法来创建金属同心碳纳米管的迁移率间隙。
2016-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence clamping with few excitons in a single-walled carbon nanotube
单个空气悬浮的碳纳米管（长度2 - 5微米）对于低强度的共振泵浦表现出高的光量子效率（7 - 20%）。在超快激发下，对于非常低的注入激子数（每个单壁碳纳米管每个脉冲2至6个激子），光致发光显著饱和。这种PL钳位归因于在微米长度尺度上的高效激子-激子湮灭。激子动力学和飞秒激发相关光谱的随机建模允许测定纳米管吸收（2 - 6%）和激子寿命（85 +- 20 ps）。
2009-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Cross-polarized optical absorption of single-walled nanotubes probed by polarized photoluminescence excitation spectroscopy
利用偏振光致发光激发（PLE）光谱观察了孤立单壁碳纳米管的交叉偏振吸收峰。使用一个简单的理论PL各向异性，所观察到的PLE光谱分解成“纯”组件的光激发的入射光偏振平行和垂直于单壁碳纳米管轴。对于几个（n，m）单壁碳纳米管，观察到对应于垂直激发的不同峰。测得的垂直激发的跃迁能量蓝移相比，在一个单粒子理论预测的定性值。结果表明，垂直激发的激子结合能比平行激发的小。
2006-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Single-walled carbon nanotubes are hollow cylinders, that can grow centimeters long by carbon incorporation at the interface with a catalyst. They display semi-conducting or metallic characteristics, depending on their helicity, that is determined during their growth. To support the quest for a selective synthesis, we develop a thermodynamic model, that relates the tube-catalyst interfacial energies, temperature, and the resulting tube chirality. We show that nanotubes can grow chiral because of the configurational entropy of their nanometer-sized edge, thus explaining experimentally observed …
2018-09-14 cond-mat.mtrl-sci
Observation of Exciton-Phonon Sideband in Individual Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes
单壁碳纳米管（SWCNTs）是准一维体系，具有弱的库仑屏蔽和增强的电子-声子相互作用，是金属态激子和激子-声子耦合的良好候选材料。在这里，我们报告单个金属单壁碳纳米管的背散射反射实验。在手性指数为（13，10）的金属单壁碳纳米管中观察到了与第一个光学跃迁峰相距0.19 eV的激子-声子边带，这为金属单壁碳纳米管中激子的存在提供了明确的证据。从反射光谱估计静态介电常数为10。
2009-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Bias Dependence and Electrical Breakdown of Small Diameter Single-Walled Carbon Nanotubes
研究了催化化学气相沉积法（CCVD）生长的大量直径很小的单壁碳纳米管（SWCNTs）的电子击穿和电导随偏压的变化规律。通过在电极结构上生长和随后的化学钯沉积，可以方便地制造数千个适当接触的SWCNT。几乎所有测量的单壁碳纳米管在室温下显示出至少弱的栅极依赖性。对于“正常”半导体SWCNT和小带隙半导体（SGS）SWCNT，已经发现电导和击穿行为的较大差异。
2004-10-13 cond-mat.mtrl-sci
Nucleation and cap formation on symmetric metal nanocatalysts: A first step towards chirality-controlled single-walled carbon nanotube growth
纳米催化剂的表面势能的对称极小值作为成核位点，用于在低温下手性选择性地初始生长单壁碳管。成核位置是吸附碳的最大配位数的位置。我们使用五重对称的一个五边形金字塔的二十面体。从成核位点开始的初始锯齿形结构导致六边形和五边形的形成，从而导致异常帽形成。讨论了可能的帽剥离机制。
2013-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Structural Properties of Double-Walled Carbon Nanotubes driven by Mechanical Interlayer Coupling
基于最新一代的透射电子显微镜，提出了双壁碳纳米管（DWNT）的结构识别方法，使基于大量纳米物体的统计分析成为可能。这种方法揭示了DWNTs的内管和外管不是随机取向的，这表明两个同心壁之间存在机械耦合。与原子尺度modelisations的支持下，我们把它归因于存在的无公度域的结构取决于两个管的直径和螺旋度，以及内管试图实现一个本地堆叠方向，以减少应变效应。
2017-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Structural transformations of double-walled carbon nanotube bundle under hydrostatic pressure
双壁碳纳米管（DWNT）束对外压的响应机制有三种，强烈依赖于它们的平均半径和对称性。小直径DWNT束经历小的不连续体积变化，然后连续变形。中等直径的DWNT束在结构相变（SPT）后完全塌陷。值得注意的是，如果外管没有$C_{6}$或$C_{3}$对称性，则较大直径DWNT束存在两个SPT。这将是有趣的搜索这些不同的结构转换的签名通过实验研究的力学，光学和热响应函数的DWNT束。
2007-07-17 cond-mat.mtrl-sci
The results of a study on the evolution of HiPco single-walled carbon nanotubes during the oxidizing action of H2SO4 and HNO3 are presented. The process conditions used have been chosen so as to avoid any significant damage to the nanotube structure. The type and level of functionalization, the location of the grafted functions on the surface of the nanotube and the changes in morphological characteristics of the samples were examined by using a wide and complementary range of analytical techniques. We propose an explanation for the differences in the oxidizing action of sulfuric and nitric ac…
2021-11-15 cond-mat.mtrl-sci
The effect of ozone oxidation on single-walled carbon nanotubes
将单壁碳纳米管暴露于室温紫外线产生的臭氧会导致其电阻不可逆转地增加。我们证明，增加的电阻是由于臭氧氧化的侧壁上的纳米管，而不是在端盖。拉曼光谱和X射线光电子能谱学表明，由于纳米管的氧化的缺陷密度的增加。使用紫外光电子能谱学，我们表明，这些缺陷代表的费米能级附近的π共轭电子态的去除，导致所观察到的电阻增加。碳纳米管的氧化是许多化学功能化过程中重要的第一步。由于氧化速率在短时间曝光下是可控的，因此紫外线产生的臭氧提供了用作低热预算处理工具的潜力。
2007-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Electrothermal flow in Dielectrophoresis of Single-Walled Carbon Nanotubes
本文从理论上研究了单壁碳纳米管（SWNT）介电电泳分离过程中的湍流效应。在典型的实验条件下，观察到的微扰流控制半导体单壁碳纳米管在电极附近的一个相当大的域中的运动，因此有助于介电泳力吸引半导体单壁碳纳米管在更广泛的范围内。随着表面活性剂浓度的增加，微扰流增强，随着频率的变化，微扰流的形态发生变化。结果表明，在介电电泳分离单壁碳纳米管的典型实验条件下，单壁碳纳米管的运动主要取决于单壁碳纳米管的流动。
2007-02-25 cond-mat.mtrl-sci
First Principle Study of Electron Transport in Single-Walled Carbon Nanotubes of 2 to 22 nm in Length
提出了一种基于量子化学从头算方法的延伸方法。它允许使用混合密度泛函理论研究单壁碳纳米管（SWCNTs）的电子结构和相干电子输运性质的长度为22 nm的。22纳米长的单壁碳纳米管，由超过一万个电子组成，是有史以来在如此复杂的全电子水平上研究的最大的碳纳米管。有趣的振荡行为的能隙相对于纳米管的长度被揭示。计算的单壁碳纳米管的电流-电压特性与最近的实验结果非常吻合。这证实了实验观察，即15 nm长的SWCNT仍然主要是弹道输运装置。所提出的延长方法为纳米和生物电子学的第一性原理研究打开了一扇新的大门。
2005-01-14 cond-mat.mtrl-sci
On the bonding environment of phosphorus in purified doped single-walled carbon nanotubes
本文采用高真空化学气相沉积法，通过三甲基膦的热分解制备了磷掺杂的单壁碳纳米管。此外，一种改进的密度梯度超离心过程已被应用于仔细纯化我们的掺杂材料。拉曼和X射线光电子能谱学的结合使用使我们能够提供第一个洞察到结合到碳晶格中的P的键合环境，避免了合成副产物产生的竞争信号。这项研究代表了第一步，对直接取代发生时，P原子的成键构型的识别。
2016-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Single-walled carbon nanotube bundle under hydrostatic pressure studied by the first-principles calculations
采用第一性原理计算研究了静水压力下坍缩的（10，10）单壁碳纳米管束的结构、电子、光学和振动性质.在本研究中观察到的一些特点：首先，一个塌陷的结构，这是不同的人字形和平行结构之前获得的。其次，沿对称轴\textit{$Γ$X}出现了由坍缩引起的赝能隙。第三，塌缩管之间的相对取向对其电子、光学和振动性质有重要影响，这提供了一种有效的实验方法来明确区分三种不同的塌缩结构。
2007-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Tuning the conductance of single-walled carbon nanotubes by ion irradiation in the Anderson localization regime
碳纳米管是一维晶体的一个很好的实现，基础科学和潜在的纳米器件应用融合在一起。已知缺陷会改变碳纳米管的电阻。它们可以存在于生长的碳纳米管中，但是从外部控制它们的密度打开了一条通往调整纳米管电子特性的道路。在这项工作中，连续Ar+照射剂量施加到单壁纳米管（SWNT）产生均匀密度的缺陷。在每次剂量后，测量室温电阻与沿纳米管的SWNT长度[R（L）]的关系。我们的数据显示出指数依赖的R（L），表明该系统是在强安德森局域化制度。理论模拟表明，主要是双空位有助于由辐照引起的电阻增加，并且仅0.03%的双空位在400 nm的单壁碳纳米管长度的电阻中产生三个数量级的增加。
2005-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Stabilization of carbon nanotubes by filling with inner tubes: An optical spectroscopy study on double-walled carbon nanotubes under hydrostatic pressure
利用光学光谱技术研究了双壁碳纳米管束在静水压力下的光学跃迁，证明了内管填充对碳纳米管的稳定作用。以富勒烯豆荚为原料制备了双壁碳纳米管薄膜，并用高分辨透射电镜和光学光谱对其进行了表征。与单壁碳纳米管相比，外管中的光学跃迁的压力诱导红移在低于$\sim$ 10 GPa时显著更小，这表明由于内管已经处于低压下而增强的机械稳定性。在临界压力P $_d$ $\approx$ 12 GPa处的异常信号表示管横截面的压力诱导变形的开始。P $_d$的值与理论预测的具有相似平均直径的双壁碳纳米管束中的压力诱导结构转变非常一致。
2012-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Radial-breathing-like phonon modes of double-walled carbon nanotubes
在一个简单的解析模型中研究了双壁碳纳米管的类径向呼吸声子模（RBLM），其中相互作用力常数可以由连续模型解析得到.通过求解动力学矩阵得到了RBLMs的频率，并解析得到了RBLMs的频率与管半径的关系，为精确确定多壁碳纳米管的半径提供了有力的实验工具。
2007-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Double-walled carbon nanotubes as hundred gigahertz oscillators
基于范德华相互作用，解析地得到了无限长单壁碳纳米管中有限长单壁碳纳米管的周期非线性势。结果表明，内层单壁碳纳米管可以在外层单壁碳纳米管中振荡，振荡频率超过10GHz，甚至高达100GHz。
2003-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band Structure, Phonon Scattering and the Ultimate Performance of Single-Walled Carbon Nanotube Transistors
半导体单壁碳纳米管的扩散输运制度进行了研究。发现峰值迁移率与纳米管直径的平方成比例，与温度成反比。最大电导，校正的接触，是线性的直径和反温度。这些结果与结合纳米管的不寻常的能带结构的声学声子散射的理论预测吻合得很好。这些测量结果为在扩散机制下工作的纳米管晶体管的性能设定了上限。
2005-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hydrogenation of single-walled carbon nanotubes
为了发展一种有用的储氢机制，我们用芯能级光电子能谱学和x射线吸收光谱研究了氢原子对单壁碳纳米管的氢化作用。我们发现氢原子与碳管壁中的碳原子形成了C-H键，这种C-H键可以在加热到600 ℃时完全断裂。我们证明了在单壁碳纳米管中约65+/-15at%的碳原子氢化，这相当于5.1+/-1.2wt%的氢容量。我们还表明，氢化是一个可逆的过程。
2005-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
