稠密 CNT 薄膜中含无定形碳结构-传输关系的中尺度建模
计算物理
2026-05-27 v3 材料科学
摘要
碳纳米管(CNT)薄膜被视为先进电子和纳米结构材料的潜在构建块。特别是,稠密 CNT 薄膜中的电子传输源于网络形貌与 CNT 连通性之间的复杂相互作用,这一点仍然难以定量表征。为识别支配 CNT 薄膜电流的结构参数,我们采用粗粒度分子动力学方法构建包含不同手性和长度 CNT 的稠密中尺度 CNT 薄膜模型。通过设计一组结构描述子并分析它们之间的相互关联性,量化了 CNT 几何特征对薄膜形貌的影响。评估了含不同比例无定形碳(aC)掺杂对薄膜结构的影响。最后,我们采用节点分析框架计算跨网络的电流,并将电荷传输特性与底层结构描述子相关联。结果发现,形貌表现出高曲率和buckling、低捆绑和强连通性的薄膜可实现电流增强。我们讨论了 aC 掺杂如何修改这些形貌和电流特征。本工作为稠密 CNT 薄膜的结构-传输关系建模提供了中尺度建模框架,突出了形貌描述子在解释复杂纳米结构网络电子传输中的作用。
引用
@article{arxiv.2510.22623,
title = {Mesoscopic Modeling of Structure-Transport Relationships in Dense CNT Films Containing Amorphous Carbon},
author = {Yvelin Giret and Filippo Federici Canova and Al-Moatasem El-Sayed and Thomas R. Durrant and Rahul Sen and Harry Luan and Gennadi Bersuker and Alexander L. Shluger and David Z. Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.22623},
year = {2026}
}
备注
49 pages, 13 figures