DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2011.2.116525

ОСОБЛИВОСТІ ПЕРЕБУДОВИ ЕЛЕКТРОННОЇ ГУСТИНИ ВУГЛЕЦЕВИХ НАНОТРУБОК В ГАЗОВОМУ СЕРЕДОВИЩІ

Р. М. Балабай, Д. В. Рябчиков

Анотація


Представлені результати дослідження методами із перших принципів змін електронно ї будови одно-стінкових вуглецевих нанотрубок напівпровідникового та металевого типів з чистими стінками та покритими атомами F, у вакуумі та газовому середовищі NH3. Фторування напівпровідникових нанотрубок приводить до появи у спектрі нанотрубки стан ів, характерних для кристалічного вуглецю, і, в той же час, спектр перебудовується до вигляду характерного для нанотрубки із металічними властивостями. Фторування металевих нанотрубок майже не змінює їх електронних властивостей. Під’єднання молекул аміаку до поверхні напівпровідникової та металевої нанотрубок приводить до перегрупування станів у валентній зоні.


Ключові слова


вуглецеві нанотрубки; методи із перших принципів; фторування; газове оточення; зміни в електронній будові

Повний текст:

PDF

Посилання


Guo X. F., Huang L. M., O’Brien S., Kim P., Nuckolls K. Directing and sensing changes in molecular conformation on individual carbon nanotube field effect transistors // J. Am. Chem. Soc. — 2007. — №127. — P. 15045–15047.

Simmons J. M., In I., Campbell V. E., Mark T. J., Leonard F., Gopalan P., Eriksson M. A. Optically modulated conduction in chromophore-functionalized single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. — 2007. — №98. — P. 086802.

Borghetti J., Derycke V., Lenfant S., Chenevier P., Filoramo, at all. Optoelectronic switch and memory devices based on polymer-functionalized carbon nanotube transistors // Adv. Mater. — 2006. —

№18. — P. 2535–2540.

Mannik J., Goldsmith B. R., Kane A., Collins P. G. Chemically induced conductance switching in carbon nanotube circuits // Phys. Rev. Lett. —

— №97. — P. 016601.

Goldsmith B. R., Coroneus J. G., Khalap V. R., Kane A. A., Weiss G. A., Collins P. G. Conductancecontrolled point functionalization of single-walled carbon nanotubes // Science. — 2007. — № 315. — P. 77–81.

Meunier V., Kalinin S. V., Sumpter B. G. Nonvolatile memory elements based on the intercalation of organic molecules inside carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. — 2007. — № 98. — P. 056401.

Derycke V., Auvray S., Borghetti J., Chung C. L., Lefevre R. at all. Carbon nanotube chemistry and assembly for electronic devices // Physique. — 2009. — № 10. — P. 330–347.

Bahr J. L., Tour J. M. Highly functionalized carbon nanotubes using in situ enerated diazonium compounds // Chem. Mater. — 2001. — № 13. —

P. 3823–3824.

Cabana J., Martel R. Probing the reversibility of sidewall functionalization using carbon nanotube transistors // J. Am. Chem. Soc. — 2007. — №129. — P. 2244–2245.

Balasubramanian K., Lee E. J. H., Weitz R. T., Burghard T., Kern, T. Carbon nanotube transistors–chemical functionalization and device characterization // Phys. Status Solidi A. — 2008. — № 205. — P. 633–646.

Le Y. S., Nardelli M. B., Marzari N. Band structure and quantum conductance of nanostructures from maximally localized wannier functions: The case of functionalized carbon nanotubes // Phys. Rev.

Lett. — 2005. — № 95. — P. 076804.

Triozon F., Lambin P., Roche S. Electronic transport properties of carbon anotube based metal/semiconductor/ metal intramolecular junctions // Nanotechnology. — 2005. — № 16. — P. 230–233.

Lopez-Bezanilla A., Triozon F., Latil S., Blase X., Roche S. Effect of the chemical functionalization on charge transport in carbon nanotubes at the mesoscopic scale // Nano Lett. — 2009. — № 9. — P. 940–944.

Holzinger M.. Vostrowsky Q., Hirsch A., Hennrich F., Kappes M., Weiss R., Jellen F. Sidewall functionalization of carbon nanotubes // Angew. Chem. Int. Ed. — 2001. — № 40. — P. 4002–4005.

Coleman K. S., Bailey S. R., Fogden S., Green M L. H. Functionalization of single-walled carbon nanotubes via the bingel reaction // J. Am.

Chem. Soc. — 2003. — № 125. — P. 8722–8723.

Lee Y. S., Marzari N. Cycloaddition functionalizations to preserve or control the conductance of carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. — 2006. — № 97. — P. 116801.

Park H., Zhao J. J., Lu J. P. Effects of sidewall functionalization

on conducting properties of single wall carbon nanotubes // Nano Lett. — 2006. — № 6. — P. 916–919.

Goldsmith B., Coroneus J., Khalap V., Kane A., Weiss G., Collins P. Conductance-Controlled Point Functionalization of Single-Walled Carbon Nanotubes // Science. — 2007. — №315. — P. 77–81.

Бржезинская М. М. , Виноградов А. С., Крестинин А. В., Харитонов А. П. и др. Сравнительное рентгено абсорбционное исследование фторированных одностенных углеродных нанотрубок // Физика твердого тела. — 2010. — № 52. — С. 819–825.

Балабай Р. М. Обчислювальні методи із перших принципів у фізиці твердого тіла: квантово–механічна молекулярна динаміка. — Кривий Ріг: Видавничий дім, 2009. — 123с.: іл.

Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous electron gas // Phys. Rev. B. — 1964. — № 2. — P. 864–871.

Kohn W., Sham L. J. Self-consistent equations including exchange and correlation effects // Phys. Rev. A. — 1965. — № 140. — P. 1133–1137.

Bachelet G. Â., Hamann D. R., Schluter M. Pseudopotentials that work: from H to Pu // Phys. Rev. B. — 1982. — № 26. — P. 4199–4228.

http://turin.nss.udel.edu/research/tubegenonline.html

Dubois S. M. — M., Zanolli Z., Declerck X., Charlier J. — C. Electronic properties and quantum transport in Graphene-based nanostructures // Eur. Phys.J. B. — 2009. — № 1. — P. 24–30.




Copyright (c) 2011 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)