Kohlenstoff Nanotubes - Effekt von Stickstoff-Stellvertretenden Verunreinigungen auf die Elektronischen Eigenschaften des Kohlenstoffes Nanotubes Studiert Unter Verwendung CASTEP von Accelrys

Accelrys-FirmenZeichen

Themen Umfaßt

Hintergrund

Einstellen von Elektronischen Eigenschaften des Kohlenstoffes Nanotubes

Mögliche Anwendungen des Kohlenstoffes Nanotubes

Herausforderungen zur Vollen Kommerzialisierung des Kohlenstoffes Nanotubes

Formung des Effektes der Stickstoff-Verunreinigungen auf HalbleiterEigenschaften des Kohlenstoffes Nanotubes

Lackierung des Kohlenstoffes Nanotubes

OptimierungsDOTIERUNGSKONZENTRATIONEN

Nanotube Manipulation und Lackierung

Vorteile der Anwendung der CASTEP-Software

Hintergrund

Forscher haben MITGLIEDSTAAT verwendet, der CASTEP Formt, um den Effekt von stellvertretenden Verunreinigungen des Stickstoffes auf die elektronischen Eigenschaften von Einzelwand Kohlenstoff nanotubes zu studieren.

Einstellen von Elektronischen Eigenschaften des Kohlenstoffes Nanotubes

Solch Ein Verständnis aktiviert die elektronischen Eigenschaften von Kohlenstoff nanotubes, fein justiert zu werden. Dieses sollte zu die Auslegung von besseren elektronischen Geräten führen und zu den Gebrauch von Kohlenstoff nanotubes in vielen Nanotechnologien und in molekularen Elektronik führen. Kohlenstoff nanotubes sind lange, dünne Zylinder von verklemmten Kohlenstoffatomen, ungefähr 10 000mal dünner als ein Menschenhaar, und können einzel- oder mehrwandig sein. Sie haben bemerkenswerte elektronische und mechanische Eigenschaften, die von der Atomzelle und genau von der Art abhängen, in der das graphene Blatt eingewickelt wird, um ein nanotube (chirality) zu bilden. Sie können vom Sein schwanken metallisch zu Halbleiter.

Mögliche Anwendungen des Kohlenstoffes Nanotubes

Kohlenstoff nanotubes sind ein heißer Forschungsbereich, getankt durch experimentelle Durchbrüche, die zu realistische Möglichkeiten der Anwendung sie in einem Hauptrechner von kommerziellen Anwendungen geführt haben: stellen Sie Emission-basierte Flachbildschirmanzeigen, neue Halbleitereinheiten in der Mikroelektronik, Wasserstoffspeichergeräte, chemische Fühler und kürzlich in den ultra-empfindlichen elektromechanischen Fühlern auf. Infolgedessen stellen sie eine aus dem wirklichem Leben Anwendung der Nanotechnologie dar.

Herausforderungen zur Vollen Kommerzialisierung des Kohlenstoffes Nanotubes

Jedoch bleiben zwei bedeutende Herausforderungen ein Hindernis zur vollen Kommerzialisierung von nanotube-basierten Nanotechnologien und molekulare elektronische Geräte:

         Die Manipulation von einzelnen Gefäßen ist wegen ihrer Größe schwierig und

         Die Fähigkeit, nanotube Eigenschaften zu manipulieren, um der Anwendung zu entsprechen muss erzielt werden.

Formung des Effektes der Stickstoff-Verunreinigungen auf HalbleiterEigenschaften des Kohlenstoffes Nanotubes

Berichtend in den Körperlichen Zusammenfassungs-Schreiben (2003, 91(10), 105502), verwendeten Professor Michael Payne und Team am Cavendish-Labor, Universität von Cambridge, GROSSBRITANNIEN, MITGLIEDSTAAT, der CASTEP Formt, um den Effekt des Vorstellens von Stickstoffverunreinigungen in Halbleiterzickzack zu studieren und metallischer Lehnsessel einzel-ummauerte nanotubes.

Lackierung des Kohlenstoffes Nanotubes

In den Halbleiter-nanotubes Verunreinigungen vorstellend, ist ein Prozess, der bekannt ist als lackierend, die Hauptmethode der Justage von Eigenschaften, um elektronische Geräte herzustellen. Die Lackierung ist auch eine Methode des Herstellens von chemisch aktiven Verunreinigungssites.

OptimierungsDOTIERUNGSKONZENTRATIONEN

Unter Verwendung CASTEP fanden die Forscher, dass, bei niedrigen Konzentrationen der Stickstoffverunreinigung (weniger als 1 atom%), wird die Verunreinigungssite chemisch und elektronisch Active. Darüber hinaus fand das Team, dass ein Intergefäß kovalentes Anleihe zwischen benachbarten nanotubes mit den Verunreinigungssites sich bilden kann, die sich gegenüberstellen.

AZoNano - Nanotechnologie. Der Effekt des Stickstoffes lackierend in zwei Zickzack nanotubes. Das linke Bild zeigt die Ladungsdichte, die rechten Bildshows die Dichte des HOMO Orbital (Rot das mit hoher Schreibdichte, Blau das niedrigste). Die chemische Bindung wird zwischen den zwei Kohlenstoffatomen gebildet, die die maximale Drehbeschleunigungsdichte haben (rot).

Der Effekt des Stickstoffes lackierend in zwei Zickzack nanotubes. Das linke Bild zeigt die Ladungsdichte, die rechten Bildshows die Dichte des HOMO Orbital (Rot das mit hoher Schreibdichte, Blau das niedrigste). Die chemische Bindung wird zwischen den zwei Kohlenstoffatomen gebildet, die die maximale Drehbeschleunigungsdichte haben (rot).

Nanotube Manipulation und Lackierung

Diese Ergebnisse öffnen die Klappe zur Möglichkeit von nanotube Manipulation über die Entstehung von Tunnelkreuzungen zwischen geeignet lackierten nanotubes. Nanotube-Eigenschaften konnten durch selektives functionalization durch Ligandkopplungsmanöver an den Verunreinigungssites auch gesteuert werden.

Vorteile der Anwendung der CASTEP-Software

Professor Michael, den Payne, „CASTEP sagt, aktivierte uns, eine Anlage mehrerer hundert Atome zu behandeln, notwendig, um das intertube kovalente Anleihe und die getrennte Verunreinigung zu studieren, deren Elektronenzustand verfällt sehr langsam.“

„Die Anlage an Behandelnd, nivellieren Sie ab initio erlaubte uns auch, experimentelle Observables vorauszusagen, die in der Synthetisierung dieser Zelle helfen,“ hinzugefügter Professor Payne. „In der Zukunft, hoffen wir, Anwendungen der lackierten nanotubes, wie der Tunnelkreuzung oder ein erhöhter Gasfühler zu studieren. Dieses benötigt Datenverarbeitungselektronische Zellen der ungleichgewichts, das ist an dem innovativen der mechanischen Formung des aktuellen Quantums.“

Hauptautor: Accelrys

Zu mehr Information über diese Quelle besuchen Sie bitte Accelrys.

Date Added: Oct 6, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 04:03

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