单壁碳纳米管中硅杂原子在电子束下的操控
材料科学
2019-02-12 v1
摘要
近来发现晶体中的杂质原子可用聚焦电子辐照进行操控，这为自顶向下原子工程开辟了新前景。这些成就得益于电子光学和显微镜稳定性的进步，也得益于通过离子和电子束辐照或化学方法制备含杂质元素合适材料的进展。本文表明，通过等离子体辐照引入单壁碳纳米管(SWCNTs)晶格中的硅杂原子，可使用聚焦于相邻碳位点的55-60 keV电子探针进行操控。硅原子主要沿直径2.7 nm大管的纵轴移动，记录了超过90次受控晶格跳跃并估算了相关位移截面。分子动力学模拟表明，即使在2 nm SWCNTs中，面外动力学的阈值能量也不同于石墨烯，并取决于硅-碳键相对于电子束的取向以及被位移碳原子及其邻位的局域成键。SWCNTs中电子波函数比二维材料受到更严格限制，其原子级工程或可制备可调电子谐振器及其他器件。
引用
@article{arxiv.1902.03972,
title = {Electron-Beam Manipulation of Silicon Impurities in Single-Walled Carbon Nanotubes},
author = {Kimmo Mustonen and Alexander Markevich and Mukesh Tripathi and Heena Inani and Er-Xiong Ding and Aqeel Hussain and Clemens Mangler and Esko I. Kauppinen and Jani Kotakoski and Toma Susi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.03972},
year = {2019}
}
备注
15 pages, 4 figures