室温球形导体行为的碳纳米管
材料科学
2007-05-23 v1
摘要
展示了多壁碳纳米管在室温下表现为球形导体，平均自由路径长度达到数十微米。这些实验继承并扩展了 Frank 等人于 1998 年发表于 Science 杂志上的原始实验，包括原位电子显微镜实验以及对电阻长度依赖性的详细分析。单位长度电阻 r < 100 欧/微米，表明自由路径 l > 65 微米，明确证明了在室温下球形导体行为可延续至宏观尺度。纳米管与金属接触的电阻在 0.1-1 kΩ·μm 范围内。接触散射可解释测量电导约为理论值 2G₀的一半的原因。当 V>0.1V 时，电导随电压线性上升（dG/dV≈0.3 G₀/V），反映了金属纳米管在能隙以上电子能级密度的线性增长。由于纳米管表面存在杂质和表面活性剂，导致电阻升高（r=2-10 kΩ/微米）以及异常的电压-电流特性。本文提供了证据表明，对于未掺杂且未受损的纳米管（其中外层为金属，内层为半导体），球形传输仍然存在。 lithographically 接触的多壁纳米管的扩散特性可能源于净化及其他加工步骤导致纳米管结构和电子性质与此处所研究的原始纳米管不同。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0211515,
title = {Room Temperature Ballistic Conduction in Carbon Nanotubes},
author = {Philippe Poncharal and Claire Berger and Yan Yi and Z. L. Wang and Walt A. de Heer},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0211515},
year = {2007}
}