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钯金属吸附对半导体性碳纳米管电输运的影响

赵华波 王亮 张朝晖

钯金属吸附对半导体性碳纳米管电输运的影响

赵华波, 王亮, 张朝晖
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  • 利用物理蒸发技术,在半导体性的碳纳米管上沉积钯金属,利用导电原子力显微镜检测钯吸附对碳纳米管电输运的影响.结果表明:沉积的钯在碳纳米管上形成纳米颗粒,随着钯颗粒密度的增加,半导体性碳纳米管逐渐向金属性转变.利用第一性原理计算了吸附有钯原子的半导体性单壁碳纳米管的能带结构.研究发现,钯的覆盖率越高,其禁带宽度越窄,直至为零,定性说明了实验结果的合理性.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:90406007,10434010)和国家重点基础研究发展计划 (批准号:2007CB936804)资助的课题.
    [1]

    Quinn B M, Dekker C, Lemay S G 2005 J. Am. Chem. Soc. 127 6146

    [2]

    Kim Y T, Ohshima K, Higashimine K, Uruga T, Takata M, Suematsu H, Mitani T 2006 Angew Chem. Int. Ed. 45 407

    [3]

    Wildgoose G G, Banks C E, Compton R G 2006 Small 2 182

    [4]

    Ciraci S, Dag S, Yildirim T, Gülseren O, Senger R T 2004 J. Phys.: Condens. Matter 16 R901

    [5]

    Qu L T, Dai L M, Osawa E 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 5523

    [6]

    Lin Y, Watson K A, Ghose S, Smith J G, Williams T V, Crooks R E, Cao W, Connell J W 2009 ACS Nano 3 871

    [7]

    Tong L M, Li Z P, Zhu T, Xu H X, Liu Z F 2008 J. Phys. Chem. C 112 7119

    [8]

    Yang C K, Zhao J J, Lu J P 2004 Nano Lett. 4 561

    [9]

    Ganguly U, Kan E C, Zhang Y 2005 Appl. Phys. Lett. 87 043108

    [10]

    Kong J, Chapline M G, Dai H J 2001 Adv. Mater. 13 1384

    [11]

    Star A, Joshi V, Skarupo S, Thomas D, Gabriel J C P 2006 J. Phys. Chem. B 110 21014

    [12]

    Kim B K, Park N, Na P S, So H M, Kim J J, Kim H, Kong K J, Chang H, Ryu B H, Choi Y M, Lee J O 2006 Nanotechnology 17 496

    [13]

    Stadermann M, Papadakis S J, Falvo M R, Fu Q, Liu J, Fridman Y, Boland J J, Superfine R, Washburn S 2005 Phys. Rev. B 72 245406

    [14]

    Sundqvist P, Garcia-Vidal F J, Flores F, Moreno-Moreno M, Gómez-Navarro C, Bunch J S, Gomez-Herrero J 2007 Nano Lett. 7 2568

    [15]

    Kodama Y, Sato R, Inami N, Shikoh E, Yamamoto Y, Hori H 2007 Appl. Phys. Lett. 91 133515

    [16]

    Zhou W W, Han Z Y, Wang J Y, Zhang Y, Jin Z, Sun X, Zhang Y W, Yan C H, Li Y 2006 Nano Lett. 6 2987

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    Zhao H B, Li Z, Li R, Zhang Z H,Zhang Y,Liu Y,Li Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 373(in Chinese) [赵华波、李 震、李 睿、张朝晖、张 岩、刘 宇、李 彦 2009 物理学报 58 373]

    [19]

    Purewal M S, Hong B H, Ravi A, Chandra B, Hone J, Kim P 2007 Phys. Rev. Lett. 9 2568

    [20]

    Durgun E, Dag S, Bagci V M K, Gulseren O, Yildirim T, Ciraci S 2003 Phys. Rev. B 67 201401R

    [21]

    Yagi Y, Briere T M, Sluiter M H F, Kumar V, Farajian A A, Kawazoe Y 2004 Phys. Rev. B 69 075414

  • [1]

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    Kodama Y, Sato R, Inami N, Shikoh E, Yamamoto Y, Hori H 2007 Appl. Phys. Lett. 91 133515

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    Zhao H B, Li Z, Li R, Zhang Z H,Zhang Y,Liu Y,Li Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 373(in Chinese) [赵华波、李 震、李 睿、张朝晖、张 岩、刘 宇、李 彦 2009 物理学报 58 373]

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  • [1] 王昆鹏, 师春生, 赵乃勤, 杜希文. B(N)掺杂单壁碳纳米管的Al原子吸附性能的第一性原理研究. 物理学报, 2008, 57(12): 7833-7840. doi: 10.7498/aps.57.7833
    [2] 孙建平, 张兆祥, 侯士敏, 赵兴钰, 刘惟敏, 薛增泉, 施祖进, 顾镇南. 用场发射显微镜研究单壁碳纳米管场发射. 物理学报, 2001, 50(9): 1805-1809. doi: 10.7498/aps.50.1805
    [3] 张兆祥, 张耿民, 侯士敏, 张 浩, 刘惟敏, 赵兴钰, 薛增泉, 顾镇南. 利用场发射显微镜研究O2对单壁碳纳米管场发射的影响. 物理学报, 2003, 52(5): 1282-1286. doi: 10.7498/aps.52.1282
    [4] 张召富, 耿朝晖, 王鹏, 胡耀乔, 郑宇斐, 周铁戈. 5d过渡金属原子掺杂氮化硼纳米管的第一性原理计算. 物理学报, 2013, 62(24): 246301. doi: 10.7498/aps.62.246301
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    [6] 张慧鹏, 金庆华, 王玉芳, 李宝会, 丁大同. 单壁碳纳米管手性角对声子振动频率的影响. 物理学报, 2005, 54(9): 4279-4284. doi: 10.7498/aps.54.4279
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    [8] 刘莎, 吴锋民, 滕波涛, 杨培芳. 卷曲方式对Rh原子在单壁碳纳米管内外吸附的影响. 物理学报, 2011, 60(8): 087102. doi: 10.7498/aps.60.087102
    [9] 彭永进, 张慧鹏, 金庆华, 王玉芳, 李宝会, 丁大同. 单壁手性碳纳米管Γ点E1和E2振动模式. 物理学报, 2006, 55(6): 2860-2864. doi: 10.7498/aps.55.2860
    [10] 张晓星, 孟凡生, 唐炬, 杨冰. 羟基碳纳米管吸附SF6放电分解组分的DFT计算. 物理学报, 2012, 61(15): 156101. doi: 10.7498/aps.61.156101
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-10-19
  • 修回日期:  2011-01-20
  • 刊出日期:  2011-08-15

钯金属吸附对半导体性碳纳米管电输运的影响

  • 1. 北京大学物理学院,人工微结构与介观物理国家重点实验室,北京 100871
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:90406007,10434010)和国家重点基础研究发展计划 (批准号:2007CB936804)资助的课题.

摘要: 利用物理蒸发技术,在半导体性的碳纳米管上沉积钯金属,利用导电原子力显微镜检测钯吸附对碳纳米管电输运的影响.结果表明:沉积的钯在碳纳米管上形成纳米颗粒,随着钯颗粒密度的增加,半导体性碳纳米管逐渐向金属性转变.利用第一性原理计算了吸附有钯原子的半导体性单壁碳纳米管的能带结构.研究发现,钯的覆盖率越高,其禁带宽度越窄,直至为零,定性说明了实验结果的合理性.

English Abstract

参考文献 (21)

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