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首页> 外文期刊>Journal of Physics, D. Applied Physics: A Europhysics Journal >Stacking dependent electronic properties of the nanofilms composing of super-aligned single-walled carbon nanotubes
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Stacking dependent electronic properties of the nanofilms composing of super-aligned single-walled carbon nanotubes

机译：超取向单壁碳纳米管组成的纳米膜的堆叠相关电子特性

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Films composed of super-aligned single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) have been widely used in electronic devices. Using first-principles calculations, we investigate the energetically most favorable stacking patterns and the electronic structures of SWCNT monolayers and bilayers formed by super-aligned (5, 5) and (7, 0) SWCNTs. It is found that the (5, 5) SWCNT monolayer prefers a 'face-by-face' stacking pattern with the binding energy of 13.90 meV/atom, whereas the (7, 0) SWCNT monolayer favors an 'edge-byedge' pattern with the binding energy of 10.82 meV/atom. The (5, 5) SWCNT arrays are semiconducting with a band gap up to 114 meV for the bilayer, while the (7, 0) SWCNT arrays are metallic with a tiny overlap between valence and conduction bands, in sharp contrast to the cases of isolated (5, 5) and (7, 0) SWCNTs. This implies that weak van der Waals interactions between SWCNTs play an important role in applications of SWCNT films in electronic devices.
机译：由超取向单壁碳纳米管（SWCNT）组成的薄膜已广泛用于电子设备中。使用第一性原理计算，我们研究了能量上最有利的堆叠模式以及由超排列的（5，5）和（7，0）SWCNT形成的SWCNT单层和双层的电子结构。发现（5，5）SWCNT单层更喜欢具有13.90 meV /原子的结合能的'面对面'堆叠模式，而（7，0）SWCNT单层则倾向于'edge-byedge'模式结合能为10.82 meV /原子。 （5，5）SWCNT阵列是半导体的，双层的带隙高达114 meV，而（7，0）SWCNT阵列是金属的，在价带和导带之间有微小的重叠，与之形成鲜明对比的是隔离的（5，5）和（7，0）SWCNT。这表明SWCNT之间的弱范德华相互作用在SWCNT膜在电子设备中的应用中起着重要作用。

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