纳米管“豌豆荚”展现出惊人的电子特性

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图片来源:D. 霍恩贝克尔和 A. 亚兹达尼

在构建纳米级器件的又一小步中,科学家们已经确定,纳米管豌豆荚——充满球形碳分子(称为富勒烯)的微小碳管——具有可调的电子特性。该发现由《科学》杂志在线发表,表明填充碳管可以更好地控制单壁碳纳米管 (SWNT) 的电子态。

利用低温扫描隧道显微镜,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的阿里·亚兹达尼及其同事对单个豌豆荚的物理结构进行了成像(右图)。他们绘制了电子在管道内的运动图,正如亚兹达尼解释的那样,表明“封装分子的有序阵列可以用来以可预测的方式设计纳米管内部的电子运动。” 虽然容纳的富勒烯改变了纳米管的电子特性,但碳管的原子结构保持不变。


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研究人员还利用显微镜移动富勒烯,这使他们能够比较同一段单壁碳纳米管在填充和未填充时的状态。“封装的球对碳管电子结构的影响比我们预期的要大得多,”研究合著者、宾夕法尼亚大学的尤金·梅勒说。事实上,作者们得出结论,他们的计算不仅显示了豌豆荚的电子特性与其组成部分有何不同,“它还为提出具有特定类型电子功能的混合结构提供了可能的设计规则。”

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