Carbonio Nanotubes - Effetto delle Impurità Substitutional dell'Azoto sui Beni Elettronici di Carbonio Nanotubes Studiati Facendo Uso di CASTEP da Accelrys

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Argomenti Coperti

Sfondo

regolare i Beni Elettronici di Carbonio Nanotubes

Applicazioni Potenziali di Carbonio Nanotubes

Sfide alla Commercializzazione Completa di Carbonio Nanotubes

Modellistica dell'Effetto delle Impurità dell'Azoto sui Beni Semiconduttori di Carbonio Nanotubes

Verniciatura del Carbonio Nanotubes

Concentrazioni di Dopant d'Ottimizzazione

Manipolazione e Verniciatura di Nanotube

Vantaggi di Usando il Software di CASTEP

Sfondo

I Ricercatori hanno usato il MS che Modella CASTEP per studiare l'effetto delle impurità substitutional dell'azoto sui beni elettronici dei nanotubes a parete semplice del carbonio.

regolare i Beni Elettronici di Carbonio Nanotubes

Una Tal comprensione permetterà ai beni elettronici dei nanotubes del carbonio benissimo di essere sintonizzata. Ciò dovrebbe piombo alla progettazione di migliori apparecchi elettronici, piombo all'uso dei nanotubes del carbonio in molte nanotecnologie ed elettronica molecolare. I nanotubes del Carbonio sono cilindri lunghi e sottili degli atomi di carbonio rilegati, circa 10 000 volte più sottili dei capelli umani e possono essere unici o multi-hanno murato. Hanno beni elettronici e meccanici notevoli che dipendono più precisamente dalla struttura atomica e dal modo in cui la lamiera sottile del graphene è avvolta per formare un nanotube (chiralità). Possono variare da essere metallici a semiconduttore.

Applicazioni Potenziali di Carbonio Nanotubes

I nanotubes del Carbonio sono un'area di ricerca calda, rifornita dalle innovazioni sperimentali che piombo alle possibilità realistiche di utilizzarle in una miriade di applicazioni commerciali: sistemi gli schermi piatti basati sulle emissioni, unità semicondutrici novelle nelle microelettroniche, i dispositivi di archiviazione dell'idrogeno, sensori chimici e recentemente in sensori elettromeccanici ultrasensibili. Di conseguenza rappresentano un'applicazione in vivo di nanotecnologia.

Sfide alla Commercializzazione Completa di Carbonio Nanotubes

Tuttavia, due sfide importanti rimangono un ostacolo alla commercializzazione completa alle delle nanotecnologie basate nanotube e apparecchi elettronici molecolari:

         La manipolazione di diversi tubi è difficile a causa della loro dimensione e

         La capacità di manipolare i beni del nanotube per essere adatta all'applicazione deve essere raggiunta.

Modellistica dell'Effetto delle Impurità dell'Azoto sui Beni Semiconduttori di Carbonio Nanotubes

Riferendo nelle Lettere Fisiche di Esame (2003, 91(10), 105502), il Professor Michael Payne ed il gruppo al Laboratorio di Cavendish, Università di Cambridge, REGNO UNITO, hanno usato il MS che Modella CASTEP per studiare l'effetto di introdurre le impurità dell'azoto nello zigzag semiconduttore e la poltrona metallica unico ha murato i nanotubes.

Verniciatura del Carbonio Nanotubes

Nei nanotubes semiconduttori, introducenti le impurità, un trattamento conosciuto come verniciando, è il metodo main di sintonizzazione dei beni per fare gli apparecchi elettronici. La Verniciatura è egualmente un modo di creazione dei siti chimicamente attivi dell'impurità.

Concentrazioni di Dopant d'Ottimizzazione

Facendo Uso di CASTEP, i ricercatori hanno trovato che, alle concentrazioni basse di impurità dell'azoto (meno di 1 atom%), il sito dell'impurità diventa chimicamente ed elettronicamente attivo. Inoltre, il gruppo ha trovato che un'obbligazione covalente della inter metropolitana può formarsi fra i nanotubes vicini con i siti dell'impurità che si pongono.

AZoNano - Nanotecnologia. L'effetto di azoto che vernicia in due nanotubes di zigzag. L'immagine sinistra mostra la densità di carica, le giuste manifestazioni di immagine la densità dell'orbitale di OMO (rosso il più ad alta densità, blu il più basso). Il legame chimico è formato fra i due atomi di carbonio che hanno la densità massima della rotazione (rossa).

L'effetto di azoto che vernicia in due nanotubes di zigzag. L'immagine sinistra mostra la densità di carica, le giuste manifestazioni di immagine la densità dell'orbitale di OMO (rosso il più ad alta densità, blu il più basso). Il legame chimico è formato fra i due atomi di carbonio che hanno la densità massima della rotazione (rossa).

Manipolazione e Verniciatura di Nanotube

Questi risultati aprono la porta alla possibilità di manipolazione del nanotube via la formazione di giunzioni del tunnel fra i nanotubes adeguatamente verniciati. I beni di Nanotube hanno potuto anche essere gestiti dal functionalization selettivo con l'aggancio del legante ai siti dell'impurità.

Vantaggi di Usando il Software di CASTEP

Il Professor Michael che Payne dice, “CASTEP ci ha permesso di trattare un sistema di diverse centinaia atomi, necessario per studiare l'obbligazione covalente del intertube e l'impurità isolata, di cui lo stato elettronico si decompone molto lentamente.„

“Trattando il sistema al ab initio livelli egualmente ha permesso che noi predicessimo gli osservabili sperimentali che aiuteranno nella sintetizzazione della questa struttura,„ il Professor aggiunto Payne. “In futuro, speriamo di studiare le applicazioni dei nanotubes verniciati, quali la giunzione del tunnel o un sensore migliorato del gas. Ciò richiederà le strutture elettroniche di calcolo di non equilibrio, che è all'avanguardia di modellistica meccanica di quantum corrente.„

Autore Primario: Accelrys

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego Accelrys.

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

Last Update: 13. June 2013 04:06

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