Koolstof Nanotubes - Effect van Substitutional Onzuiverheden van de Stikstof op Elektronische Bestudeerde Eigenschappen van Koolstof Nanotubes Gebruikend CASTEP van Accelrys

Het Embleem van het Bedrijf van Accelrys

Besproken Onderwerpen

Achtergrond

boete - stemmende Elektronische Eigenschappen van Koolstof Nanotubes

Potentiële Toepassingen van Koolstof Nanotubes

Uitdagingen aan de Volledige Introductie Op De Markt van Koolstof Nanotubes

De Modellering van het Effect van de Onzuiverheden van de Stikstof op Semiconducting Eigenschappen van Koolstof Nanotubes

Het Smeren van Koolstof Nanotubes

Het Optimaliseren van de Concentraties van het Additief

De Manipulatie en het Smeren van Nanotube

Voordelen om de Software Te Gebruiken CASTEP

Achtergrond

De Onderzoekers hebben LIDSTATEN gebruikt die CASTEP Modelleren om het effect te bestuderen van stikstof substitutional onzuiverheden op de elektronische eigenschappen van single-wall koolstof nanotubes.

boete - stemmende Elektronische Eigenschappen van Koolstof Nanotubes

Zulk een begrip zal de elektronische eigenschappen van koolstof nanotubes om fijn toelaten te zijn gestemd. Dit zou moeten tot het ontwerp van betere elektronische apparaten leiden, die tot het gebruik van koolstof nanotubes in vele nanotechnologie en moleculaire elektronika leiden. De Koolstof nanotubes is lange, dunne cilinders van verbindende koolstofatomen, ongeveer 10 000 keer verdunner dan een menselijk haar, en kan enig of multi-ommuurd zijn. Zij hebben opmerkelijke elektronische en mechanische eigenschappen die van atoomstructuur en meer bepaald van de manier afhangen waarin het grapheneblad verpakt is om een nanotube (chirality) te vormen. Zij kunnen van metaal het zijn variëren tot semiconducting.

Potentiële Toepassingen van Koolstof Nanotubes

De Koolstof nanotubes is een heet die onderzoekgebied, door experimentele doorbraken van brandstof wordt voorzien die hebben geleid tot realistische mogelijkheden om hen in een gastheer van commerciële toepassingen te gebruiken: vertoningen van het gebieds emission-based vlakke paneel, nieuwe semiconducting apparaten in micro-elektronica, waterstofopslaggelegenheden, chemische sensoren, en onlangs in ultra-sensitive elektromechanische sensoren. Dientengevolge vertegenwoordigen zij een echte toepassing van nanotechnologie.

Uitdagingen aan de Volledige Introductie Op De Markt van Koolstof Nanotubes

Nochtans, blijven twee belangrijke uitdagingen een hindernis voor de volledige introductie op de markt van nanotube-gebaseerde nanotechnologie en moleculaire elektronische apparaten:

         De manipulatie van individuele buizen is moeilijk ten gevolge van hun grootte, en

         De capaciteit om nanotube eigenschappen te manipuleren om de toepassing aan te passen moet worden bereikt.

De Modellering van het Effect van de Onzuiverheden van de Stikstof op Semiconducting Eigenschappen van Koolstof Nanotubes

Rapporterend in de Fysieke Brieven van het Overzicht (2003, 91(10), 105502), gebruikte Professor Michael Payne en team bij het Laboratorium Cavendish, Universiteit van Cambridge, het UK, LIDSTATEN die CASTEP Modelleren om het effect te bestuderen van het introduceren van stikstofonzuiverheden in semiconducting zigzag en enig-ommuurde metaalleunstoel nanotubes.

Het Smeren van Koolstof Nanotubes

In semiconducting nanotubes, die onzuiverheden introduceren, is een proces als het smeren wordt bekend, de belangrijkste methode om eigenschappen te stemmen om elektronische apparaten te maken. Het Smeren is ook een manier om chemisch actieve onzuiverheidsplaatsen te creëren.

Het Optimaliseren van de Concentraties van het Additief

Gebruikend CASTEP, vonden de onderzoekers dat, bij lage concentraties van stikstofonzuiverheid (minder dan 1 atom%), de onzuiverheidsplaats en elektronisch chemisch actief wordt. Bovendien vond het team dat een inter-buis covalente band zich kan tussen naburige nanotubes met onzuiverheidsplaatsen vormen die elkaar onder ogen zien.

AZoNano - Nanotechnologie. Het effect van stikstof die in twee smeren zigzagt nanotubes. Het linkerbeeld toont de lastendichtheid, toont het juiste beeld de dichtheid van de orbit HOMO (rood de hoogste dichtheid, blauw het laagst). De chemische band wordt gevormd tussen de twee koolstofatomen die de maximum (rode) rotatiedichtheid hebben.

Het effect van stikstof die in twee smeren zigzagt nanotubes. Het linkerbeeld toont de lastendichtheid, toont het juiste beeld de dichtheid van de orbit HOMO (rood de hoogste dichtheid, blauw het laagst). De chemische band wordt gevormd tussen de twee koolstofatomen die de maximum (rode) rotatiedichtheid hebben.

De Manipulatie en het Smeren van Nanotube

Deze bevindingen openen de deur voor de mogelijkheid van nanotubemanipulatie via de vorming van tunnelverbindingen tussen geschikt gesmeerd nanotubes. Eigenschappen van Nanotube konden ook door selectieve functionalization door ligand worden gecontroleerd die bij de onzuiverheidsplaatsen dokken.

Voordelen om de Software Te Gebruiken CASTEP

Professor Michael Payne zegt, „CASTEP liet ons toe om een systeem van honderden atomen te behandelen, noodzakelijk om de intertube covalente band en de geïsoleerde onzuiverheid te bestuderen, de waarvan elektronische staat.“ zeer langzaam rot

„Het Behandelen van het systeem op het niveau stond ons toe ab initio ook om experimentele observables te voorspellen die in het samenstellen van deze structuur zullen helpen,“ toevoegde Professor Payne. „In de toekomst, hopen wij om toepassingen van gesmeerd nanotubes, zoals de tunnelverbinding of een verbeterde gassensor te bestuderen. Dit zal vereisen gegevens verwerkend onevenwichts elektronische structuren, wat bij de snijkant van huidige quantum mechanische modellering.“ is

Primaire auteur: Accelrys

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Accelrys.

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

Last Update: 13. June 2013 03:56

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit