Влияние дефектов Стоуна-Уэльса на электрические характеристики одностенной углеродной нанотрубки (9,0)

Abstract

В рамках теории функционала плотности с применением метода неравновесных гриновских функций и в приближении локальной плотности исследованы электрические характеристики различных кон- фигураций одностенной углеродной нанотрубки с дефектами Стоуна-Уэльса, возникающими при за- калке высокой температурой или при облучении. Расчет реализован в программе Atomistix ToolKit with Virtual NanoLab. Рассчитаны эволюция спектра пропускания с увеличением напряжения смеще- ния, плотность состояний, вольтамперные характеристики и дифференциальная проводимость рас- сматриваемых наноструктур. Обнаружены особенности плотности электронных состояний дефектных углеродных нанотрубок при энергиях ~ 0,5 эВ и -1,92 эВ выше уровня Ферми, позволяющие иденти- фицировать дефекты Стоуна-Уэльса. Эти же изменения наблюдаются в спектре пропускания рассмат- риваемых наноструктур. Показано, что характер тока, протекающий через дефектные углеродные на- нотрубки, зависит от протяженности дефектов Стоуна-Уэльса. Выявлено, что углеродная нанотрубка с двумя последовательно соединенными дефектами Стоуна-Уэльса при напряжении смещения ±2,6 В имеет отрицательную дифференциальную проводимость -170 мкСм. Полученные результаты могут быть полезными для расчетов новых перспективных электронных приборов наноэлектроники на ос- нове углеродной нанотрубки.