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Carbono Nanotubes - Efeito de Impurezas Substitutional do Nitrogênio nas Propriedades Eletrônicas do Carbono Nanotubes Estudadas Usando CASTEP de Accelrys

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Assuntos Cobertos

Fundo

ajustando Propriedades Eletrônicas do Carbono Nanotubes

Aplicações Potenciais do Carbono Nanotubes

Comercialização dos Desafios ao máximo do Carbono Nanotubes

Modelando o Efeito de Impurezas do Nitrogênio em Propriedades Semiconducting do Carbono Nanotubes

Lubrificando o Carbono Nanotubes

Concentrações de Entorpecente de Aperfeiçoamento

Manipulação e Lubrificação de Nanotube

Vantagens de Usar o Software de CASTEP

Fundo

Os Pesquisadores usaram o MS que Modela CASTEP para estudar o efeito de impurezas substitutional do nitrogênio nas propriedades eletrônicas de nanotubes do carbono da único-parede.

ajustando Propriedades Eletrônicas do Carbono Nanotubes

Tal compreensão permitirá as propriedades eletrônicas de nanotubes do carbono de ser ajustada muito bem. Isto deve conduzir ao projecto de melhores dispositivos electrónicos, conduzindo ao uso de nanotubes do carbono em muitas nanotecnologia e eletrônica molecular. Os nanotubes do Carbono são cilindros longos, finos de átomos de carbono encadernados, aproximadamente 10 000 vezes mais finos do que um cabelo humano, e podem ser únicos ou multi-muraram. Têm as propriedades eletrônicas e mecânicas notáveis que dependem da estrutura atômica e mais precisamente da maneira em que a folha do graphene é envolvida para formar um nanotube (chirality). Podem variar de ser metálicos a semiconducting.

Aplicações Potenciais do Carbono Nanotubes

Os nanotubes do Carbono são uma área de pesquisa quente, abastecida pelas descobertas experimentais que conduziram às possibilidades realísticas das usar em um anfitrião de aplicações comerciais: coloque os ecrãs planos baseados nas emissões, dispositivos semiconducting novos nas microeletrônica, dispositivos de armazenamento do hidrogênio, sensores químicos, e recentemente em sensores electromecânicos ultra-sensíveis. Em conseqüência representam uma aplicação da real-vida da nanotecnologia.

Comercialização dos Desafios ao máximo do Carbono Nanotubes

Contudo, dois desafios principais permanecem uma comercialização do obstáculo ao máximo de nanotecnologia nanotube-baseadas e dispositivos electrónicos moleculars:

         A manipulação das câmaras de ar individuais é difícil devido a seu tamanho, e

         A capacidade para manipular propriedades do nanotube para serir a aplicação tem que ser conseguida.

Modelando o Efeito de Impurezas do Nitrogênio em Propriedades Semiconducting do Carbono Nanotubes

Relatando nas Letras Físicas da Revisão (2003, 91(10), 105502), o Professor Michael Payne e a equipe no Laboratório de Cavendish, Universidade de Cambridge, REINO UNIDO, usaram o MS que Modela CASTEP para estudar o efeito de introduzir impurezas do nitrogênio em ziguezague semiconducting e a poltrona metálica único-murou nanotubes.

Lubrificando o Carbono Nanotubes

Nos nanotubes semiconducting, introduzindo impurezas, um processo conhecido como lubrificando, é o método principal de ajustar propriedades para fazer dispositivos electrónicos. Lubrificar é igualmente uma maneira de criar locais quimicamente activos da impureza.

Concentrações de Entorpecente de Aperfeiçoamento

Usando CASTEP, os pesquisadores encontraram que, em baixas concentrações da impureza do nitrogênio (menos de 1 atom%), o local da impureza torna-se quimicamente e electronicamente active. Além, a equipe encontrou que uma ligação covalent da inter-câmara de ar pode formar entre nanotubes vizinhos com os locais da impureza que se enfrentam.

AZoNano - Nanotecnologia. O efeito do nitrogênio que lubrifica em dois nanotubes do ziguezague. A imagem esquerda mostra a densidade de carga, as mostras direitas da imagem a densidade do orbital do HOMO (vermelho a densidade, o azul os mais altos o mais baixo). A ligação química é formada entre os dois átomos de carbono que têm a densidade máxima da rotação (vermelha).

O efeito do nitrogênio que lubrifica em dois nanotubes do ziguezague. A imagem esquerda mostra a densidade de carga, as mostras direitas da imagem a densidade do orbital do HOMO (vermelho a densidade, o azul os mais altos o mais baixo). A ligação química é formada entre os dois átomos de carbono que têm a densidade máxima da rotação (vermelha).

Manipulação e Lubrificação de Nanotube

Estes resultados abrem a porta à possibilidade de manipulação do nanotube através da formação de junções do túnel entre nanotubes apropriadamente lubrificados. As propriedades de Nanotube podiam igualmente ser controladas pelo functionalization selectivo com o embarcadouro da ligante nos locais da impureza.

Vantagens de Usar o Software de CASTEP

O Professor Michael que Payne diz, “CASTEP permitiu-nos de tratar um sistema de várias centenas átomos, necessário a fim estudar a ligação covalent do intertube e a impureza isolada, cujo o estado eletrônico deteriora muito lentamente.”

“Tratando o sistema no nivele ab initio igualmente permitiu que nós previssem os observables experimentais que ajudarão em sintetizar esta estrutura,” Professor adicionado Payne. “No futuro, nós esperamos estudar aplicações dos nanotubes lubrificados, tais como a junção do túnel ou um sensor aumentado do gás. Isto exigirá estruturas eletrônicas de computação do desequilíbrio, que está no de ponta da modelagem mecânica do quantum actual.”

Autor Preliminar: Accelrys

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor Accelrys.

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

Last Update: 13. June 2013 07:08

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