Carbón Nanotubes - Efecto de las Impurezas Sustitutivas del Nitrógeno sobre las Propiedades Electrónicas del Carbón Nanotubes Estudiadas Usando CASTEP de Accelrys

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Temas Revestidos

Antecedentes

ajustar Propiedades Electrónicas del Carbón Nanotubes

Aplicaciones Potenciales del Carbón Nanotubes

Retos a la Comercialización Completa del Carbón Nanotubes

Modelado del Efecto de las Impurezas del Nitrógeno sobre Propiedades Semiconductoras del Carbón Nanotubes

Doping del Carbón Nanotubes

Concentraciones de Dopante Óptimas

Manipulación y Doping de Nanotube

Ventajas de Usar el Software de CASTEP

Antecedentes

Los Investigadores han utilizado al MS Que Modelaba CASTEP para estudiar el efecto de las impurezas sustitutivas del nitrógeno sobre las propiedades electrónicas de los nanotubes de un sólo recinto del carbón.

ajustar Propiedades Electrónicas del Carbón Nanotubes

Tal comprensión permitirá a las propiedades electrónicas de los nanotubes del carbón ser ajustada. Esto debe llevar al diseño de mejores dispositivos electrónicos, llevando al uso de los nanotubes del carbón en muchas nanotecnologías y electrónica molecular. Los nanotubes del Carbón son cilindros largos, finos de los átomos de carbón encuadernados, cerca de 10 000 veces más finos que un cabello humano, y pueden ser únicos o multi-emparedaron. Tienen propiedades electrónicas y mecánicas notables que dependan de la estructura atómica y más exacto de la manera de la cual la hoja del graphene se envuelve para formar un nanotube (chirality). Pueden variar de ser metálicos a semiconductor.

Aplicaciones Potenciales del Carbón Nanotubes

Los nanotubes del Carbón son un área de investigación caliente, aprovisionada de combustible por los descubrimientos experimentales que han llevado a las posibilidades realistas de usarlas en un ordenador principal de aplicaciones comerciales: coloque las pantallas planas basadas en las emisiones, dispositivos semiconductores nuevos en las microelectrónicas, dispositivos de almacenamiento del hidrógeno, sensores químicos, y recientemente en sensores electromecánicos ultrasensibles. Como consecuencia representan una aplicación de la vida real de la nanotecnología.

Retos a la Comercialización Completa del Carbón Nanotubes

Sin Embargo, dos retos importantes siguen siendo un obstáculo a la comercialización completa de nanotecnologías nanotube-basadas y dispositivos electrónicos moleculares:

         La manipulación de tubos individuales es difícil debido a su talla, y

         La capacidad de manipular propiedades del nanotube para adaptarse a la aplicación tiene que ser lograda.

Modelado del Efecto de las Impurezas del Nitrógeno sobre Propiedades Semiconductoras del Carbón Nanotubes

Señalando en las Cartas Físicas de la Revista (2003, 91(10), 105502), Profesor Michael Payne y las personas en el Laboratorio de Cavendish, Universidad de Cambridge, REINO UNIDO, utilizaron al MS Que Modelaba CASTEP para estudiar el efecto de introducir impurezas del nitrógeno en zigzag semiconductor y la butaca metálica único-emparedó nanotubes.

Doping del Carbón Nanotubes

En los nanotubes semiconductores, introduciendo impurezas, un proceso conocido como dopando, es el método principal de sintonizar propiedades para hacer los dispositivos electrónicos. El Doping es también una manera de crear sitios químicamente activos de la impureza.

Concentraciones de Dopante Óptimas

Usando CASTEP, los investigadores encontraron que, en las concentraciones inferiores de la impureza del nitrógeno (menos de 1 atom%), el sitio de la impureza se convierte químicamente y electrónicamente active. Además, las personas encontraron que un bono covalente del inter-tubo puede formar entre los nanotubes vecinos con los sitios de la impureza para.

AZoNano - Nanotecnología. El efecto del nitrógeno que dopa en dos nanotubes del zigzag. La imagen izquierda muestra la densidad de carga, las demostraciones correctas de la imagen la densidad del orbitario del HOMO (rojo el más de alta densidad, azul el más inferior). El vínculo químico se forma entre los dos átomos de carbón que tienen la densidad máxima de la barrena (roja).

El efecto del nitrógeno que dopa en dos nanotubes del zigzag. La imagen izquierda muestra la densidad de carga, las demostraciones correctas de la imagen la densidad del orbitario del HOMO (rojo el más de alta densidad, azul el más inferior). El vínculo químico se forma entre los dos átomos de carbón que tienen la densidad máxima de la barrena (roja).

Manipulación y Doping de Nanotube

Estas conclusión abren la puerta en la posibilidad de la manipulación del nanotube vía la formación de uniones del túnel entre los nanotubes convenientemente dopados. Las propiedades de Nanotube se podían también controlar por el functionalization selectivo con el muelle del ligand en los sitios de la impureza.

Ventajas de Usar el Software de CASTEP

Profesor Michael que Payne dice, “CASTEP nos permitió tratar un sistema de varios cientos de átomos, necesario para estudiar el bono covalente del intertube y la impureza aislada, cuyo estado electrónico decae muy despacio.”

“Tratando el sistema en ab initio nivele también permitió que predijéramos los observables experimentales que ayudarán en la sintetización de esta estructura,” Profesor adicional Payne. “En el futuro, esperamos estudiar aplicaciones de los nanotubes dopados, tales como la unión del túnel o un sensor aumentado del gas. El requerirá las estructuras electrónicas del desequilibrio que calculan, que está en el filo del modelado mecánico del quantum actual.”

Autor Primario: Accelrys

Para más información sobre esta fuente visite por favor Accelrys.

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

Last Update: 13. June 2013 04:27

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