碳纳米管内Nb纳米线的催化形成
介观与纳米尺度物理
2019-12-09 v1
摘要
我们提出了一种此前未被探索的方法，由碳纳米管（CNTs）内的NbCl₃分子形成Nb纳米线。我们通过第一性原理密度泛函计算研究了该反应，发现其在石墨碳存在下被催化促进。我们的结果表明，NbCl₃在CNT上的化学吸附伴随约0.5个电子向纳米管壁转移，显著削弱了Nb-Cl键。我们发现Nb的bcc结构不受CNT内纳米线小直径的影响。我们还确定了纳米线与周围纳米管之间的强共价键，其伴随类似的来自表面Nb原子向纳米管<0.5 e的电荷转移。体相Nb在E_F处的大电子态密度在受限几何中变化不大，表明超窄Nb纳米线可能保持超导行为，并在准一维几何中形成Josephson结，同时被包裹的CNT结构保护免受环境的影响。
引用
@article{arxiv.1912.03260,
title = {Catalytic Formation of Narrow Nb Nanowires inside Carbon Nanotubes},
author = {Dan Liu and David Tomanek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.03260},
year = {2019}
}
备注
accepted by Carbon