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双壁碳纳米管显示奇异品质

时间:2021-06-17 11:52:13 来源:

赖斯大学的研究人员正在努力确定双壁碳纳米管的电子特性。在此示例中,该团队分析了具有两个锯齿组件的纳米管。inpidual纳米管具有带间隙并且是半导体,但是在组合时,带间隙重叠并使双壁进行半覆盖。单击图像以获取更大的版本。

在一个新出版的研究中,赖斯大学的研究人员展示了当将碳纳米管转化为强,导电纤维或晶体管的材料时,两个墙体优于一个。

米材料科学家恩里克巴拉及其同事使用双墙纳米管的原子级模型,看看如何调整它们需要特定属性的应用。他们从其他人的工作中知道,双墙纳米管比他们的单壁表兄弟更强壮,更硬。但是,他们发现它可以通过控制它们的配置,手性角度和墙壁之间的距离来调整特定电子特性的双壁管。

纳米技术报告的研究被选为本月期刊“出版商选择”。该期刊还发表了一项研究领先作者的采访,大米研究生MatíasSoto。

通过各种方法种植的碳纳米管,有两种基本品种:单壁和多壁(墙壁两墙)。但是,双墙管在层次结构中举办一个特殊的地方,因为研究人员写道,他们表现出稍微像单壁管,但更强大,更能存活下来的条件。

当他们开始使用带有Zigzag手性的管道时,米队发现了更多的东西对他们来说有更多的东西。由于单壁管的电气性质取决于其性行道 - 原子的六边形排列的角度 - 研究人员认为更多有趣的是,在双墙管中更多地了解更多信息。

“我们看到,交错器相互作用可能影响双壁碳纳米管的电子特性,并决定以更系统的方式使用计算模拟来研究这种效果,”Soto说。

事实证明,墙壁之间的距离 - 与纳米的一小部分一样小 - 管的近普通的手足性冲击双壁的电气性质。此外,研究人员发现管的直径 - 尤其是内部的管,其更明显的曲率 - 对结构的半导体性质具有很小但显着的影响。

进一步地将其分解,确定缠绕金属,高导电纳米管周围的半导体纳米管可以是用于调谐带隙的最佳候选,该属性定义半导体的值。

“我们发现最有趣的事情是,当您将金属与半导体结合时,带隙取决于它们之间的距离,”Soto表示。

他说,这不是可能这样做的,但是调整墙壁之间距离的能力可能导致纳米管晶体管。

研究人员发现,其他纳米管结构最适合于转向宏观碳纳米管导电线,特别是用金属金属纳米管。

本文的共同作者是稻米研究生特拉维斯博伊尔和博士后研究人员Santoshkumar Biradar和Liehui Ge;米饭高级教师罗伯特·瓦泰泰;墨西哥TecnológicodeMonterrey的教授AlexElías-Zúñiga;和普利克尔Ajayan,米饭的本杰明M.和玛丽比林安德伍德·安德森工程教授和材料科学教授和纳米工程和化学。Barrera是一种材料科学教授和纳米工程。

能源部的研究伙伴关系,以确保美国能源,墨西哥政府的康定特计划和NuevoLeón的国家资助了这项研究。研究人员利用了国家科学基金会支持的Davinci SuperComputer,由Rice的Ken Kennedy信息技术研究所管理。

出版物:M.Soto等,“交错相互作用对双壁碳纳米管电子结构的影响,”2015,纳米技术,26,165201; DOI:10.1088 / 0957-4484 / 26/16/165201

图像:MatíasSoto.


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