碳 Nanotubes - 氮气代替杂质的作用对使用从 Accelrys 的 CASTEP 被学习的碳 Nanotubes 电子属性

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包括的事宜

背景

优化碳 Nanotubes 电子属性

碳 Nanotubes 的潜在的应用

对碳 Nanotubes 的充分的商品化的挑战

塑造氮气杂质的作用对碳 Nanotubes 半导体的属性

掺杂碳 Nanotubes

优选掺质浓度

Nanotube 处理和掺杂

使用 CASTEP 软件的好处

背景

研究员使用了塑造 CASTEP 的 MS 学习氮气代替杂质的作用对单一墙壁碳 nanotubes 电子属性。

优化碳 Nanotubes 电子属性

这样了解将使碳 nanotubes 电子属性优化。 这应该导致更好的电子设备设计,导致使用在许多纳米技术和分子电子的碳 nanotubes。 碳 nanotubes 比人发被限制的碳原子长,稀薄的磁道,大约 10 000 次稀薄,并且可以单一或多围住了。 他们有精密地取决于原子结构和方式 graphene 页被包裹形成 nanotube 的卓越的电子和机械性能 (chirality)。 他们可以从是变化金属的对半导体。

碳 Nanotubes 的潜在的应用

碳 nanotubes 是一个热研究领域,加剧由导致了使用他们的可实现的可能性在许多商务应用的实验突破: 域最近放射根据平板显示器,新颖的半导体的设备在微电子学,氢存贮设备,化工传感器和在超灵敏的机电传感器。 结果他们表示纳米技术的一种真实应用。

对碳 Nanotubes 的充分的商品化的挑战

然而,二个主要挑战依然是阻碍对基于 nanotube 的纳米技术的充分的商品化和分子电子设备:

         各自的管的处理由于他们的范围是困难的,和

         这个能力操作 nanotube 属性配合这种应用必须达到。

塑造氮气杂质的作用对碳 Nanotubes 半导体的属性

报告在实际复核信函 (2003年, 91(10), 105502),迈克尔 Payne 教授和小组在 Cavendish 实验室,剑桥大学,英国,使用了塑造 CASTEP 的 MS 学习引入在半导体的之字形的氮气杂质的作用,并且金属扶手椅子单一围住了 nanotubes。

掺杂碳 Nanotubes

在半导体的 nanotubes,引入杂质,叫作掺杂的进程,是调整属性主要方法做电子设备。 掺杂也是创建化工有效的杂质站点方式。

优选掺质浓度

使用 CASTEP,研究员发现,以氮气杂质 (少于 1 atom%) 的低浓度,杂质站点化工和电子上成为激活。 另外,这个小组发现相互管共价键可能形成在与面对的杂质站点的相邻的 nanotubes 之间。

掺杂在二之字形 nanotubes 的氮气的作用。 这个左图象显示电荷密度,正确的图象显示拉人轨道 (红色的密度最高密度,蓝色最低)。 这个化学键被形成在有最大空转密度的二个碳原子之间 (红色)。

Nanotube 处理和掺杂

这些发现对 nanotube 处理的可能性打开这个门通过隧道连接点的形成在适当地被掺杂的 nanotubes 之间。 Nanotube 属性能由有选择性的 functionalization 也控制通过在杂质站点的配合基相接。

使用 CASTEP 软件的好处

的迈克尔 教授 Payne 说, “CASTEP 使我们对待数百个原子系统,必要为了学习 intertube 共价键和查出的杂质,电子状态非常迟缓地腐朽”。

“对待这个系统在从开始起请成水平也允许我们预测在综合将帮助此结构的实验可测”,被添加的教授 Payne。 “在将来,我们希望学习被掺杂的 nanotubes 的应用,例如隧道连接点或一个改进的气体传感器。 这将要求计算的不平衡电子结构,在最尖端当前数量机械塑造”。

主要作者: Accelrys

关于此来源的更多信息请参观 Accelrys。

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

Last Update: 13. June 2013 03:50

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