单手性单壁碳纳米管宏观薄膜中依赖于能带结构的电子局域化
介观与纳米尺度物理
2021-09-22 v3
摘要
过去几十年间，主要通过单管研究，人们在单壁碳纳米管(SWCNTs)的手性依赖性质方面取得了重要认识。然而，尽管基于 SWCNT 的器件许多应用都需要此类独特行为，手性依赖的宏观表现仍十分有限，尤其在电子输运方面。此外，由于对纳米物体集合体中局域化现象的描述需要精确掌握多空间尺度上的无序度（尤其在集合体为非均匀时），发展可靠的输运理论颇具挑战。在此，我们报道了在单手性 SWCNTs 宏观薄膜的温度与磁场依赖电导测量中观察到的显著手性依赖电子局域化。样品包括大带隙半导体型 (6,5) 与 (10,3) 薄膜、窄带隙半导体型 (7,4) 与 (8,5) 薄膜，以及扶手椅型金属 (6,6) 薄膜。实验数据与理论计算表明，所有样品均以 Mott 变程跃迁主导输运，而局域化长度依据其带隙分为三类。扶手椅型薄膜具有最大局域化长度。我们对单手性 SWCNT 薄膜电子输运性质的详细分析，为纳米物体集合体中的电子输运提供了重要新见解，并为设计与部署宏观 SWCNT 固态器件奠定基础。
引用
@article{arxiv.2101.07503,
title = {Band Structure Dependent Electronic Localization in Macroscopic Films of Single-Chirality Single-Wall Carbon Nanotubes},
author = {Weilu Gao and Davoud Adinehloo and Ali Mojibpour and Yohei Yomogida and Atsushi Hirano and Takeshi Tanaka and Hiromichi Kataura and Ming Zheng and Vasili Perebeinos and Junichiro Kono},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.07503},
year = {2021}
}
备注
4 figures, 1 table, 25 pages