Four-electron shell structures and an interacting two-electron system in carbon nanotube quantum dots
低温输运测量已经进行了单壁碳纳米管量子点在弱耦合制度在磁场高达8特斯拉。观察到了四电子壳层填充现象,并研究了各库仑峰的磁场演化,观察到了磁场诱导的自旋翻转和由此产生的自旋极化.激发光谱测量揭示了塞曼分裂的单粒子状态的一个电子在壳层中,并证明了单重态和三重态与直接观察的交换分裂在零磁场的两个电子在壳层中,最简单的例子洪德规则。后者表示与人造He原子的直接类比。
2005-02-07 cond-mat.mes-hall
Schottky-barrier double-walled carbon nanotube field-effect transistors
研究了基于双层碳纳米管的肖特基势垒场效应晶体管的电子输运性质。由于肖特基势垒的电子-空穴不对称性,这类DWNT-FET表现出$I$ - $V$特性和阈值电压的不对称性。金属内壳的存在诱导了大的有效带隙,其比由于单壁碳纳米管FET的半导体壳单独引起的有效带隙大一个数量级。
2007-07-26 cond-mat.mes-hall
Geometrical Dependence of High-Bias Current in Multiwalled Carbon Nanotubes
我们研究了构成多壁碳纳米管的不同壳层的高偏压输运性质。电流被示出为随着壳体直径减小或长度增加而减小。我们将这种几何依赖性归因于电子-声子散射过程和齐纳隧穿之间的竞争。
2003-05-30 cond-mat.mes-hall
Magnetic properties and phase diagrams of the ferrimagnetic triangular nanotube with core-shell structure: A Monte Carlo study
采用蒙特卡罗模拟方法研究了具有核壳结构的亚铁磁混合自旋(1/2,1)三角形Ising纳米管的磁性和相图.特别是,交换耦合和温度的影响的磁性和热力学性质,磁滞回线以及补偿温度已被详细讨论。此外,单离子各向异性的影响,以及外部磁场,已被检查。已发现的交换耦合和单离子各向异性的阈值,确定系统是否表现出补偿温度。我们发现,补偿温度的出现与系统参数密切相关。此外,我们还得到了所考虑的磁系统中的某些物理参数的双重和三重磁滞回线。
2021-06-15 cond-mat.mes-hall
Persistent Orbital Degeneracy in Carbon Nanotubes
碳纳米管中的量子力学轨道在库仑阻塞机制下在大量的态上是双简并的。我们认为,这个实验观察表明,电子被反射的纳米管金属接触处没有模式混合。发现占据一对简并轨道("壳层“)的两个电子从零磁场开始形成三重态。最后,我们观察到意想不到的低能量激发完全填充的四电子壳层。
2006-08-25 cond-mat.mes-hall
Singlet-Triplet Physics and Shell Filling in Carbon Nanotube Double Quantum Dots
人工双原子分子,又称双量子点(DQD),是研究少电子物理的理想体系。在单重态和三重态都可以达到的系统中,可以探索两个电子之间的自旋纠缠。这两个自旋态可以看作是量子双态系统中的两个态,即所谓的单重态-三重态量子比特。用于实现基于自旋的量子比特的非常有吸引力的材料是碳纳米管(CNT),因为预计它具有非常长的自旋相干时间。在这里,我们展示了在CNT DQD中存在门可调谐的单重态-三重态量子比特。我们发现,CNT DQD具有清晰的四电子和八电子的壳层结构,在四电子壳层中存在单重态-三重态量子比特。此外,我们观察到非弹性共隧穿通过单重态和三重态,我们用来探测单重态和三重态之间的分裂,与理论符合得很好。
2007-11-21 cond-mat.mes-hall
Ultrasonication-Induced Extraction of Inner Shells from Double-Wall Carbon Nanotubes Characterized via In Situ Spectroscopy after Density Gradient Ultracentrifugation
尽管超声波处理被认为是分散碳纳米管的有效方法,但其对碳纳米管的破坏性影响往往被忽视。在这里,即使是温和的超声波被发现,以快速提取内单壁碳纳米管(SWCNT)从外壳的双壁碳纳米管(DWCNT)。将合成的DWCNT温和地溶解在表面活性剂溶液中,严格避免任何超声处理,然后进行两个连续的密度梯度超离心(DGU)步骤以获得分离的DWCNT的纯化胶体溶液。后者是根据原位共振拉曼(RRS)和荧光(PL)光谱法精心选择的,在DGU后直接在超离心管中测量为深度的函数。这些纯化的DWCNT在连续的时间步长中进行超声处理,同时通过RRS和PL光谱间歇地探测样品。这些结果揭示了导致荧光单壁碳纳米管形成的非常快速增加但饱和的提取机制。统计高分辨率透射电子显微镜研究证实了超声处理后单壁碳纳米管的急剧增加,并证明超声处理从DWCNT的内壳和外壳形成单壁碳纳米管。这项研究表明,如何容易超声提取单壁碳纳米管从单独溶解的DWCNT,必然复杂化任何进一步的光谱研究DWCNT严重。
2021-09-22 cond-mat.mes-hall
Effects of Disorder and Momentum Relaxation on the Intertube Transport of Incommensurate Carbon Nanotube Ropes and Multiwall Nanotubes
我们从理论上研究了碳纳米管绳中碳纳米管之间的电输运,以及多壁碳纳米管中壳层之间的电输运。我们专注于两个金属纳米管(或壳)的不同手征与不匹配的费米动量和无公度周期之间的输运。我们进行数值计算的紧束缚形式主义内的这种系统的输运性质。对于干净的(无序)纳米管的管间运输强烈抑制作为一个结果的动量守恒。对于清洁的纳米管,管间传输通常由接触处的动量守恒损失主导。我们详细讨论了无序的影响,它也打破了动量守恒,并计算了各种类型的局部散射体的影响。我们表明,物理相关的障碍电位导致非常显着的增强管间电导。我们表明,最近的实验测量的多壁纳米管的壳层间输运是一致的,我们的理论结果为模型的短程关联无序。
2006-08-03 cond-mat.mes-hall
Anomalous diffusion and elastic mean free path in disorder-free multi-walled carbon nanotubes
我们研究了无无序无公度多壁碳纳米管中波包的反常扩散性质。通过计算能谱的多重分形维数得到谱平均扩散指数。根据壳的手性,指数被发现位于范围$1/2 \leq η< 1$。对于无公度壳层之间的大晶胞失配,$η$接近扩散运动的值1/2。能量相关的量子扩展揭示了复杂的态密度相关模式,具有弹道,超扩散或扩散特性。
2006-03-15 cond-mat.mes-hall
Transport through single-wall metallic carbon nanotubes in the cotunneling regime
使用实时图解技术,并考虑到顺序和cotunneling过程,我们分析了单壁金属碳纳米管耦合到超导和铁磁铅的输运性质在整个参数范围内。特别是,考虑到两种不同的壳填充方案的纳米管,我们讨论了微分电导,隧道磁阻和散粒噪声的行为。我们发现,在库仑钻石对应于甚至职业,散粒噪声成为超泊松由于群聚的快速隧穿过程中产生的动态通道阻塞,而在其他钻石的噪声大致泊松,与最近的实验。隧道磁电阻对纳米管中的电子数量非常敏感,并且根据纳米管的壳填充顺序表现出明显不同的行为。
2008-03-13 cond-mat.mes-hall
Thin-shell theory based analysis of radially pressurized multiwall carbon nanotubes
在连续弹性近似下,研究了多壁碳纳米管在静水压力作用下的弹性径向变形。薄壳理论具有精确的弹性常数和壁间耦合,使我们能够估计临界压力$p_c$,超过该压力,原始圆形截面转变为径向波纹截面。重点放在严格制定相邻墙壁之间的范德华相互作用,我们使用两种不同的方法进行分析。加压MWNTs的物理性能的径向膨胀的可能后果进行了讨论。
2011-04-06 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Semi-inverse method in nonlinear mechanics: application to couple shell- and beam-type oscillations of single-walled carbon nanotubes
我们证明了有效的半逆渐近方法属于不同分支的CNT振动谱的非线性正常模式的共振相互作用的应用。在梁和周向弯曲模态1:1共振的条件下,得到了描述耦合定态的动力学方程。后者的特征在于能量沿圆周坐标的非均匀分布。所得方程的非定常解对应于能量分布的缓慢变化。结果表明,所考虑的共振过程的充分描述可以实现在域变量。它们是壳型和梁型简正模态的线性组合。使用这些变量,我们不仅分析了非线性正常模式,但也限制相轨迹描述强非平稳动力学。所考虑的共振过程的振荡幅度增长的演变进行了分析,通过相图方法和验证的数值积分的各自的动力学方程。
2017-04-02 cond-mat.mes-hall
Coherent electron transport in a helical nanotube
在薄层量子化方案下研究了束缚在螺旋管表面的载流子的量子动力学。通过数值求解曲线坐标系下的开边界Schr $\ddot{\rm o}$ dinger方程,分析了单模和多模情况下的几何效应对相干传输谱的影响。结果表明,螺旋状纳米管的卷曲使其具有与弯曲圆柱表面不同的输运性质。Fano共振在电导中表现为纯粹的几何效应,相应的准束缚态能量明显地受纳米管的扭转和长度的影响。我们还发现了新的高原电导。双简并模的输运类似于准一维结构中磁场与自旋角动量之间的塞曼耦合。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Ballistic Anisotropic Magnetoresistance in Core Shell Nanowires and Rolled-up Nanotubes
在铁磁纳米结构中,弹道各向异性磁电阻(BAMR)是由于自旋轨道相互作用导致的弹道电导随磁化方向的变化。最近,一个方向依赖的弹道电导已被预测发生在一些新合成的半导体纳米结构受到外部施加的磁场,而不需要自旋轨道耦合。在这篇文章中,我们回顾了过去的工作预测这种BAMR效应在核壳纳米线和卷起的纳米管。这是补充新的结果,我们建立的管状纳米系统的输运性质受到外部磁场。
2016-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-collinear spin-orbit magnetic fields in a carbon nanotube double quantum dot
实验证明,在弯曲的碳纳米管两段器件中可以实现非共线的内禀自旋轨道磁场。在量子点体系中分析的每个片段显示出近四重简并壳层结构,允许识别两个片段之间的自旋-轨道耦合和角度。此外,我们确定了特定壳层和磁场下量子态的四个唯一自旋方向。这类量子点系统与诱导超导关联相结合时特别有趣,因为它可以促进非常规的超导性和库珀对纠缠的检测。我们的设备包括必要的元素。
2016-06-03 cond-mat.mes-hall
Gate-dependent tunneling-induced level shifts observed in carbon nanotube quantum dots
我们研究了洁净单壁碳纳米管量子点中的电子输运。由于大量的库仑阻塞金刚石同时表现出壳层结构和近藤效应,我们能够对隧道重整化效应进行详细的分析。从而确定了该人造原子的环境诱导能级位移。在壳的两个轨道中只有一个是强烈耦合的,我们观察到一个显着的非弹性共隧穿线的非对称门依赖与系统的库仑钻石的大小(和形状)的门依赖。这些效应都给出了一个简单的解释,在隧道耦合的二级微扰理论。
2008-06-27 cond-mat.mes-hall
Intra- and inter-shell Kondo effects in carbon nanotube quantum dots
讨论了碳纳米管量子点在强关联区的线性响应输运性质。本文采用有限U平均场从玻色子方法研究多体效应。磁场可以重建被自旋轨道相互作用或谷混合破坏的近藤关联。除了场诱导的SU(2)近藤效应的不同类型的复苏:自旋,谷或自旋谷,也出现了更多的奇异现象,如SU(3)近藤效应。三重简并是由于库仑相互作用的短程部分引起的有效谷间交换或由于壳层间混合而发生的。在窄间隙纳米管中,在没有磁场的情况下,完全的自旋轨道简并度可以恢复,从而为SU(4)Kondo共振的形成创造了条件。
2017-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
On a Nanoscopically-Informed Shell Theory of Single-Wall Carbon Nanotubes
本文提出了一个自下而上的序列的建模步骤,导致一个nanoscopically通知连续,因此宏观,单壁碳纳米管(SWCNTs)的理论。我们提供了一个描述的两个最具代表性的类型的单壁碳纳米管,扶手椅(A-)和锯齿形(Z-),他们的模块和他们的基本键单元的几何形状。我们相信我们的理论是最简单的壳理论,能准确地解释A型和Z型碳纳米管的线性弹性响应。事实上,我们的理论可以证明,以适应单壁碳纳米管的任何手性,其主要的新功能可能是主张的手性依赖的概念的有效厚度和有效半径。
2011-11-19 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Determination of the Intershell Conductance in Multiwalled Carbon Nanotubes
研究了多壁碳纳米管(MWNT)壳层间电子输运。要做到这一点,本地和非本地四点测量被用来研究通过不同的壳的MWNT的电流路径。对于短电极间距$\lesssim$ 1 $μ$ m,电流主要流经两个外壳,由电阻传输线描述,每长度的壳间电导为~(10 kΩ)^{-1}/ $μ$ m。壳层间的传输是隧道型的,传输是一致的估计的基础上的相邻壳层的$π$ -轨道之间的重叠。
2004-07-26 cond-mat.dis-nn 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
Evolution of SU(4) Transport Regimes in Carbon Nanotube Quantum Dots
我们研究电导制度的演变与双简并轨道(“壳”)的碳纳米管通过控制在同一样品内的接触透明度。对于足够开放的接触,近藤行为观察到1,2,和3个电子在最上面的壳层。随着接触打开得更多,样品进入"混合价态“状态,其中不同的电荷状态通过电子隧穿而强烈杂化。在这里,作为栅极电压的函数的电导显示出明显的调制与四个电子的周期,所有的单电子功能在低温下被冲走。我们成功地描述了这种行为的一个简单的公式,没有拟合参数。最后,我们发现了一个令人惊讶的小能量尺度,控制温度演化的电导和隧穿密度的状态在混合价制度。
2007-09-10 cond-mat.mes-hall
Atomistic study of electrostatics and carrier transport properties of CNT@MS2 (M= Mo,W) and CNT@BN core-shell nanotubes
在这项工作中,我们提出了一个一维(1D)核-壳纳米结构的电子性质的从头计算研究的MS 2(二硫化钼,WS 2)或BN扶手椅纳米管封装的碳纳米管(CNT)。利用密度泛函理论(DFT)中的局域密度近似(LDA)计算了这种核壳管的能带结构、载流子有效质量、各种基本静电特性和光吸收。这些结构中的载流子输运对于纳米电子学应用是重要的,并且用格林函数形式主义进行了研究。模拟显示在核-壳CNT@MS2管中适度的间接带隙,而CNT@BN显示金属性质。CNT的不同手性强烈影响CNT@MS2结构的载流子有效质量。发现CNT@BN的电子密度在原子核附近更局部化,并且在幅度上更强,而W原子在它们周围显示出比Mo原子更突出的电子气体存在,如在电子局部化函数中发现的。在CNT@MS2系统中,静电差电位指示将电荷从金属转移到壳中的S原子的驱动。在光学吸收方面,与CNT@MS2的更宽的吸收光谱相比,在CNT@BN的6 eV附近观察到强且更尖锐的峰。CNT@BN的金属透射光谱,而CNT @ MS 2显示非金属传输,但具有更大数量的费米能级附近的透射态。电子和光学性质及其在核-壳结构中的可能调谐可以用于各种应用,例如屏蔽互连、逻辑开关和光电子学。
2017-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Refractive-index sensing with ultra-thin plasmonic nanotubes
我们研究了具有介电核和超薄金属壳的等离子体纳米管的折射率传感特性。用Drude模型和非局域流体动力学模型描述了几纳米薄金属壳层,研究了非局域性的影响。我们推导出消光截面的解析表达式,并显示如何感测周围介质的折射率和品质因数的影响,由形状和尺寸的纳米管。与其他局部表面等离子体共振传感器的比较表明,纳米管具有优越的灵敏度和可比的数字的优点。
2012-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Beyond the Linearity of Current-Voltage Characteristics in Multiwalled Carbon Nanotubes
我们提出了本地和非本地的电子输运测量个别多壁纳米管的偏置电压在0和约4 V之间。本地的电流-电压特性是相当线性的。相比之下,非局部测量是高度非线性的;微分非局部电导甚至可以在高偏置状态下变为负值。我们讨论了这些结果之间的关系和输运参数,如弹性长度,载流壳的数量,和导电模式的数量。
2006-10-18 cond-mat.mes-hall
Application of Thomas-Fermi model to fullerene molecule and nanotube
本文采用基于静电学和费米模型的半经典描述,计算了富勒烯分子和纳米管的电子壳层的尺寸。在该模型的框架内计算的富勒烯分子的电子壳层的内半径为0.2808 nm。外半径为0.4182 nm。实验值分别为0.279nm和0.429nm。这表明,半经典的方法提供了相当好的描述的尺寸的电子壳层的富勒烯分子。考虑了富勒烯分子中的两种偶极振荡,并计算了它们的频率。对纳米管也进行类似的计算。对于具有离子圆柱体半径的纳米管,Rn = 0.7 nm,在模型框架内计算的电子壳层的内半径为0.577 nm。外半径为0.816 nm。考虑了纳米管中三种类型的偶极振荡,并计算了它们的频率。
2007-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Interplay of Kondo effect and strong spin-orbit coupling in multi-hole ultraclean carbon nanotubes
本文报道了在SU(4)Kondo体系中,利用共隧穿谱测量了具有强自旋轨道耦合的多孔超净碳纳米管量子点的磁导。连续的壳层显示出相对于自旋轨道分裂的近藤效应逐渐减弱,导致从SU(4)到SU(2)对称性的演化,在半壳层填充时电导被抑制。提取的能级谱,总体上与纳米管中可忽略的无序一致,在半填充的情况下,由于库仑效应而显示出大的重整化。
2013-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin effects in single-electron transport through carbon nanotube quantum dots
利用库仑阶梯第一阶饱和电流的比值,研究了单壁碳纳米管量子点在正负偏压下的总自旋.电流比反映了当点连接到强非对称隧道势垒时增加或减少的总自旋跃迁。我们的结果表明,总自旋态有和没有磁场可以跟踪这种方法。
2007-07-03 cond-mat.mes-hall
Helicity and electron correlation effects on transport properties of double-walled carbon nanotubes
我们分析表明,螺旋度确定的选择规则,在双壁纳米管与相称(c-DWNTs)和不相称(i-DWNTs)壳层间隧道。对于i-DWNT,最低能量子带之间的耦合可以忽略不计,但随着较高子带变得密集,耦合变得重要。反过来,i-DWNT的弹性平均自由程减少,以增加能量,在子带起始处具有额外的抑制。在低能量下,Luttinger液体理论与金属壳的DWNTs的推导。在i-DWNTs中,相互作用效应更为明显。
2005-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic-Field Dependence of Tunnel Couplings in Carbon Nanotube Quantum Dots
利用序贯隧穿谱和共隧穿谱研究了碳纳米管量子点中金属引线与单个能级之间的隧穿耦合。的水平是有序的壳层组成的两个双重强和弱隧道耦合,导致门相关的水平重整化。通过比较一个和两个壳模型,这是示出的无序诱导的谷混合的纳米管的后果。此外,一个平行的磁场,以减少这种混合,从而抑制隧道重整化的影响。
2012-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Energy exchange and localization of low-frequency oscillations in single-walled carbon nanotubes
对单壁碳纳米管的低能非线性非定常动力学进行了解析研究和分子动力学模拟。在连续壳理论的框架下,分析预测了碳纳米管不同部分之间的强烈能量交换和部分碳纳米管中的弱能量局域化的新现象。这些现象发生在不同的边界条件下的有限长度的碳纳米管与中等长径比。通过极限相轨迹的概念阐明了它们的起源,并通过简支碳纳米管的分子动力学模拟证实了分析结果。
2014-12-25 cond-mat.mes-hall
Proximity and anomalous field-effect characteristics in double-wall carbon nanotubes
研究了邻近效应对双壁碳纳米管场效应特性的影响。在半导体-金属(S-M)DWCNT中,金属壳层中的电子波函数穿透到半导体壳层,将原始半导体管变成在费米能级具有非零局域态密度的金属。通过使用两腿阶梯上的两带紧束缚模型,证明了在所谓的S-M型DWCNT中观察到的异常FEC可以通过金属相的邻近效应来充分理解。
2006-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Magnetic nanowires and nanotubes
本文综述了磁性圆柱形纳米线和纳米管的合成、磁性及其应用。“纳米”我们认为直径合理地小于微米。在这个尺度上,与微磁和传输长度尺度相比,出现了新的特性。同时,由于所涉及的自由度有限,这使得底层物理更容易理解。这些物体的三维性质和曲率也有助于它们的特定属性,与图案平面元素相比。虽然纳米线和后来的纳米管的话题在几十年前就开始了,但由于合成,理论和表征工具的进步,它仍然蓬勃发展。这使得人们可以访问更复杂的功能结构,并将重点从大型组件的材料类型测量转移到单一对象的研究。我们首先概述了常见的制造方法,产生纳米线,纳米管和结构的几何形状(直径,形状的变化)或材料(段,核壳结构),形状或核壳工程。然后,我们回顾它们的磁性:全球测量,磁化状态和开关,单畴壁静态和动态,和自旋波。对于每一个方面,理论和实验都进行了调查。我们还提到了对这些有用的标准表征技术。最后,我们提到了新兴的应用磁性纳米线和纳米管,随着该主题的预期前景。
2018-08-14 cond-mat.mes-hall
SU(4) and SU(2) Kondo Effects in Carbon Nanotube Quantum Dots
我们研究了碳纳米管量子点中的SU(4)近藤效应,其中双简并轨道形成四电子"壳层“。研究了顶壳层中单、二和三个电子的SU(4)近藤行为。当两个电子的近藤态被磁场淬灭时,在奇数个电子的情况下,两种类型的SU(2)近藤效应可能存在。也就是说,在平行于纳米管的磁场中实现自旋SU(2)态(主要引起轨道分裂)。垂直场的应用(诱导塞曼分裂)导致轨道SU(2)近藤效应。
2007-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon interference in the array of carbon nanotubes
一维阵列的单壁碳纳米管,相互作用的范德华力,被认为是动力学。分子动力学模拟结果表明,纳米管的相互位移和管壁的变形都发生在低频振荡区域。在弹性薄壳理论的框架下,建立了考虑两种纳米管运动的复合模型。这样的方法使我们能够减少问题的动力学的双参数线性晶格接触相互作用。色散关系表示解析和多通道传播,结果声子干涉(声学模拟的法诺共振)观察到的阵列的不规则性的存在下。后者可以用冗余的纳米管形成,这些纳米管放置在相邻位置之间的凹槽中的阵列上。用传输矩阵法计算了几种典型结构的透射率。
2021-08-21 cond-mat.mes-hall
Electronic Transport Spectroscopy of Carbon Nanotubes in a Magnetic Field
我们报告了碳纳米管量子点的磁场谱测量,量子点在能级谱中表现出四重壳层结构。磁场在每个壳层的两个轨道状态之间引起大的分裂,证明了它们相反的磁矩,并确定了量子点基态的自旋和轨道构型的转变。我们使用非弹性共隧穿光谱,以准确地解决自旋和轨道贡献的磁矩。发现具有相反磁矩的轨道之间存在小的耦合,导致零磁场下的反交叉行为。
2004-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
On the Kondo effect in carbon nanotubes at half halfing
在量子点的单态中,由于自旋简并性而产生近藤效应,如果量子点被一个电子(N = 1)占据,则存在自旋简并性。碳纳米管量子点的本征态具有额外的轨道简并性,导致四重壳模式。这种额外的简并性增加了近藤效应出现的可能性。我们重新审视近藤问题在金属碳纳米管的线性和非线性输运测量在这个政权,其中的四重模式是本。我们分析了在填充N = 1、N = 2和N = 3时通过化学气相沉积生长的CNT的基态。特别感兴趣的是半填充壳,即N = 2。在这种情况下,基态是成对电子态或单重态和三重态有效简并的状态,在后一种情况下允许出现近藤效应。我们从完全简并度和交换能J推导出能级的有效失配d的数值。虽然d~0.1 - 0.2(以能级间距为单位)与以前的工作一致,但交换项被发现出奇地小:J <0.02。此外,我们报告的观察差距,这在一种情况下是在N = 3,在另一种情况下是存在于一个扩展序列的水平。
2004-07-08 cond-mat.mes-hall
Electronic conduction in multi-walled carbon nanotubes: Role of intershell coupling and incommensurability
多壁碳纳米管中弱耦合壳层之间的几何不相容性被证明是非常规电子传导机制的起源,电导的幂律标度,以及显着的磁输运和低温度依赖的电导率,当退相机制由弱电子-电子耦合主导时。
2001-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Analysis of Multiwalled Carbon Nanotubes as Waveguides and Antennas in the Infrared and the Visible Regimes
从理论上分析了方位对称导波在多壁碳纳米管(MWCNTs)中的传播特性。多壁碳纳米管被建模为同心,圆柱形,导电壳的合奏。轻微衰减的导波和天线共振由于边缘效应存在不太厚的多壁碳纳米管在远红外和中红外制度。带间跃迁阻碍了导波的传播,并对有限长多壁碳纳米管作为天线的性能产生有害影响。还分析了表面等离子体波沿具有金核的多壁碳纳米管的传播。在近红外和可见光区,壳层有效地表现为有损耗的抑制表面等离子体波沿金芯的传播。
2008-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fabry-Perot interference, Kondo effect and Coulomb blockade in carbon nanotubes
高质量的单壁碳纳米管量子点已被制成显示出金属和半导体行为。一些器件被确定为小带隙半导体纳米管,其具有用于通过价带的空穴传输的相对高的宽电导振荡和用于通过导带的电子输运的低电导库仑阻塞振荡。这些机制之间的过渡说明了传输从被称为法布里-珀罗干涉的波状传输演变为电子或空穴的单粒子状隧穿。在中间区域,每个法布里-珀罗共振出现四个库仑阻塞峰,这被解释为进入SU(4)近藤区域。在某些情况下,观察到一个电子和一个空穴在壳层中的近藤共振的相反极性的偏置移位。
2007-11-13 cond-mat.mes-hall
Electron transport in carbon nanotube-metal systems: contact effects
碳纳米管(CNT)在迅速发展的分子电子学领域具有很大的应用潜力。由于两个电子带穿过费米能级,无限长的单壁金属碳纳米管理论上具有4e2/h的电导。对于有限尺寸的CNT,实验表明,其他值也是可能的,这表明接触的影响非常强。我们研究电子输运在单壁和双壁碳纳米管接触金属电极内的Landauer形式与格林函数技术相结合。我们表明,接触区的对称性可能会导致阻塞的传输通道。在具有金属的内壳和外壳两者的双壁CNT的情况下,来自电极的非对角自能量贡献可引起通道混合,从而排除单独壳电导的简单相加。
2005-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
New Numerical Results Indicate a Half-Filling SU(4) Kondo State in Carbon Nanotubes
数值计算模拟了碳纳米管量子点中的传输实验(P. Jarillo-Herrero等人,Nature 434,484(2005)),其中强烈增强的近藤温度T_K ~ 8 K与轨道双简并单占据电子壳层四分之一填充时哈密顿量的SU(4)对称性有关。我们的结果清楚地表明,在T_K ~ 16 K的相邻壳层上测得的Kondo电导(解释为单重态-三重态近藤效应),在半填充时可以与SU(4)近藤效应联系起来。除了呈现类似于四分之一填充SU(4)的自旋-电荷近藤屏蔽外,半填充SU(4)最近被关联到非常丰富的物理行为,包括非费米液体状态(M。R. Galpin等人,物理修订版信函94,186406(2005))。
2006-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localization of low-frequency oscillations in single-walled carbon nanotubes. Supplementary materials
本文在修正的非线性Sanders-Koiter理论的框架下,给出了弹性薄壳动力学方程的一个简短推导,以及它们与一维振荡链动力学的关系。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall nlin.PS
Curvature-induced parity loss and hybridization of magnons: Exploring the connection of flat and tubular magnetic shells
本文通过数值研究矩形波导卷曲成管状过程中磁振子谱的演化,揭示曲率诱导的宇称丧失源于交换作用的手性贡献,并导致原本正交的模式发生杂化,为曲线磁化动力学提供了新的理论见解。
2024-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conduction mechanism and magnetotransport in multi-walled carbon nanotubes
我们报告的量子扩散在微米长度的无缺陷的多壁纳米管的数值研究。壳层间耦合允许电子在几个壳层上传播,并且当它们沿着纳米管轴的周期性不相称时,这在实际材料中是可能的,电子传播被证明是非弹道的。这导致了磁输运性质,这对于无无序系统是例外的,并提供了一个新的方案来理解实验(A。Bachtold等人,Nature 397,673(1999))。
2001-03-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic spectra of commensurate and incommensurate DWNTs in parallel magnetic field
研究了有限长公度和非公度双壁碳纳米管的电子光谱。纳米管壳层之间的耦合被认为是一种壳层间电子隧穿。壳间耦合的选择规则推导。由于系统的有限尺寸,这些规则并不代表晶体动量的精确守恒,而只是近似守恒;因此,在无公度DWNTs中纵向动量态之间的耦合成为可能。选择规则的使用允许电子光谱的快速且有效的计算。在平行于DWNT轴的磁场的存在下,我们发现依赖于壳的手征的频谱调制。
2009-01-14 cond-mat.mes-hall
Interaction-driven giant orbital magnetic moments in carbon nanotubes
碳纳米管仍然是研究约束和相互作用的模型系统。这在所谓的“超净”碳纳米管设备的情况下尤其如此,该设备提供了对具有极低无序度的量子点的研究。然而,这些系统的质量越来越多地暴露出实验与理论之间的明显差异。在这里,我们解决了碳纳米管量子点中异常大的轨道磁矩的突出异常。我们进行低温磁输运测量的轨道磁矩,并发现它是7倍以上的预期从传统的半经典模型。此外,磁矩的大小随着每个电子添加到量子点而单调下降,这直接与广泛接受的单粒子能级的壳填充图相矛盾。我们进行准粒子计算,无论是从第一原理和有效质量近似,并发现巨磁矩只能通过考虑自能校正的电子能带结构,由于电子-电子相互作用被捕获。
2018-09-21 cond-mat.mes-hall
Curvature effects in vortex chirality switching
提出了一种简单的磁涡旋手征可控切换机制。我们考虑球形几何形状的曲线磁性纳米壳,其基态是涡旋磁化分布。该磁涡旋的手征可以通过沿壳的对称轴施加空间均匀磁场的高斯脉冲以可控的方式切换。数值模拟了不同磁脉冲参数下的手征性开关过程,建立了相应的开关图。通过研究从半球壳到圆盘形样品的连续过渡过程中的开关图演化,确定了曲率的作用。
2014-11-29 cond-mat.mes-hall
Tomonaga-Luttinger Liquid parameters in Multi-wall Nanotubes
本研究针对多壁碳纳米管的多壳层相互作用与杂化特性,提出含谷自由度的四模TLL理论模型,计算得到全部四个TLL参数,发现空穴子模压缩率具有普适性,并提出了实验验证方案。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Energy Anomaly and Polarizability of Carbon Nanotubes
本文分析了大质量d = 1+1的Dirac费米子在圆周上受外势扰动的电子费米海的能量,用能量反常表示,它解释了深能级的贡献。异常是一个通用的功能的应用领域,并与已知的场论异常。我们表示的碳纳米管的横向极化率通过异常,在某种程度上,表现出的普遍性和规模不变性的响应占主导地位的π电子和质的不同的介电和导电壳。预测了强场效应区的电子能带转变。
2005-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Four kinetic energy formulas for studying the interaction of energetic ions with carbon nanotubes
为了更好地理解损伤管中不同类型离子的损伤产生和阻止的基本物理过程,有三个问题值得关注:1)在损伤管上的质量效应和电荷效应,即与电势无关的效应和与电势相关的效应之间,截面$σ$效应属于哪一种?2)一种方法是通过计算离子和碳原子碰撞损伤管下金属层的能量反冲数来研究入射离子和反冲碳原子在损伤管中的阻挡,另一种方法是通过计算损伤管中离子的沉积能$E_0-E_{penetrating}$来区分穿透和阻挡离子。哪种方法是更好地研究两个之间的停止?3)为什么数十个石墨壳层可以轻易阻挡能量高达10 keV的高能离子?对停止有什么影响?在动能公式中,我们给出了答案供讨论。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall
Spin transport in disordered single-wall carbon nanotubes contacted to ferromagnetic leads
最近对多壁碳纳米管(CNTs)的电导测量揭示了类似于无序单壁CNTs的有效行为。这是因为电流基本上流过最外壳,并且受到来自内管的不均匀静电势的强烈影响。在这里,我们目前的理论研究自旋相关的输运通过无序的双壁碳纳米管以及单壁碳纳米管与安德森型障碍。碳纳米管端部接触铁磁电极模型为fcc(111)表面。我们的研究结果揭示了在碳纳米管的巨磁电阻效应。一些报道的结果涉及实际长的CNT,高达几百纳米。
2005-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of initial compression stress on wave propagation in carbon nanotubes
提出了一种研究初始压应力作用下波在单壁和双壁碳纳米管中传播的解析方法。在多层薄壳近似中处理纳米管结构,其中弹性性质被认为是石墨烯片的弹性性质。基于Flugge运动方程推导了控制方程。通过初始压应力和范德华力的影响,给出了单壁和双壁碳纳米管中波传播的频率方程。为了说明初始压应力对波在纳米管中传播的影响,可以基于现有的弹性连续介质模型来分析对称模式。结果表明,波速对压应力敏感,特别是在低频时。
2009-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
General expressions for the dispersion relation of acoustic radial (breathing) modes in cylinders and cylindrical shells of general anisotropic crystals
本文研究了一般各向异性晶体无限长圆柱和圆柱壳的径向模。弹性系数矩阵包括21个独立常数。我们得到的色散关系,适用于任何各向异性材料的封闭形式的表达式。在最低呼吸模式的情况下,薄圆柱壳,我们得到一个简单的解析公式。这可以用于获得任何材料的纳米管中呼吸模式频率的第一估计。
2012-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci