径向压缩碳纳米管的电子输运性质

• 作者: 林旖旎 马立 杨权 耿松超 叶茂盛 陈涛 孙立宁
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 碳纳米管 电子输运性质 径向形变 第一性原理
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质|CONDENSED MAGNETIC,MATTER: ELECTRONIC STRUCTURE, ELECTRICAL AND OPTICAL PROPERTIES
• 页码范围: 267-277
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211370

摘要

研究径向压缩形变对碳纳米管电子输运性质的影响对搭建微纳碳基电子器件具有重要意义.本文利用分子动力学模拟方法研究了碳纳米管与金属界面接触构型,得出碳纳米管径向压缩形变的规律.模拟结果表明:碳纳米管在水平接触金属表面后,其稳定状态下的径向压缩形变大小会受接触长度、管径大小、金属种类和片层数量的影响.基于紧束缚密度泛函理论和非平衡格林函数结合的第一性原理,系统地研究了不同直径、手性、片层、径向压缩形变碳纳米管的电子输运性质.研究表明:金属性单壁碳纳米管的电流呈线性增长趋势,且电流-电压的大小只与偏压有关,与直径大小无关;当其存在径向压缩形变时,电流在大偏压下增长趋势减缓,甚至会出现平台效应.半导体性单壁碳纳米管的导通电流随着径向压缩形变的增加而减小,电流-电压曲线逐渐从半导体特性向金属特性转变.随着径向压缩形变的增加,双壁碳纳米管的电流-电压曲线变化规律与金属性单壁碳纳米管的电流-电压曲线变化规律一致,但在相同偏压下,双壁碳纳米管的电流比单壁碳纳米管的电流高1倍;三壁碳纳米管的电流-电压曲线存在较大的振荡波动.