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Universal Band Gap Modulation By Radial Deformation In Semiconductor Single-walledcarbon Nanotubes

机译：半导体单壁碳纳米管中通过径向变形的通用带隙调制。

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We report on a universal band gap modulation by radial deformation found for semiconductor single-walled carbon nanotubes (SWNTs). The plausible radial deformation of an individual SWNT under hydrostatic pressure is predicted using the method developed in the previous work [M. Hasegawa and K. Nishidate, Phys. Rev. B 74, 115401 (2006)]. It is found by ab initio electronic-structure calculations that the band gap of zigzag SWNTs is dictated by the shape of the high-curvature edge region of a deformed cross section perpendicular to the tube axis: If we let R_(min) be an averaged curvature radius in that region, the band gap at the Γ point remains almost unchanged when R_(min) ≥ 3.2 A, and its closure occurs at R_(min) ≈ 2.4 A irrespective of tube size and cross-sectional shape as a whole. It is also confirmed that the band gap closure is accompanied by the concentration, in the high-curvature region, of the lowest conduction state at the Γ point. Possible implications of these results are discussed.
机译：我们报告了通过径向变形为半导体单壁碳纳米管（SWNTs）发现的通用带隙调制。使用在先的工作[M.Med.Chem.Soc。，2003，3，3，3，5，5，6，5，6，7，6，7，8，9，8，9，9，8，9，8，9，9，12，12，12，11，12，11，12，11，12，11，12，11，12，11，12，11，12，11，11，11，11都分别都预测了单个SWNT在流体静压力下的可能的径向变形。长谷川和西立K. B 74，115401（2006）。通过从头算电子结构计算发现，之字形SWNT的带隙由垂直于管轴的变形截面的高曲率边缘区域的形状决定：如果让R_（min）取平均值R_（min）≥3.2 A时，在该区域的曲率半径，Γ点处的带隙几乎保持不变，并且在R_（min）≈2.4 A时发生闭合，而与管子的尺寸和整个横截面形状无关。还证实带隙闭合伴随着在高曲率区域中在Γ点处的最低传导状态的集中。讨论了这些结果的可能含义。

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