位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
自旋轨道耦合作用对碳纳米管电子能带结构的影响
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2011
  • 页码:479-486
  • 分类:O471.5[理学—半导体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国科学院物理研究所光物理重点实验室,北京100190, [2]北京理工大学理学院物理系,北京100081
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:10774184,10974015,11074292)和国家重点基础研究发展计划(973)项目(批准号:2007CB815101)资助的课题.
  • 相关项目:激光高次谐波在等离子体中的受激辐射放大——基于激光等离子体的高重复频率软x射线激光理论与实验优化研究
中文摘要:

本文考虑自旋轨道耦合作用的情况下,采用紧束缚近似螺旋对称模型计算了单壁碳纳米管的电子能带结构.研究发现:对于Armchair型单壁碳纳米管,自旋轨道耦合作用和弯曲效应共同导致了费米面Dirac点附近电子能带结构的能隙;对于Zigzag型和手性单壁碳纳米管,自旋轨道耦合作用使得电子最高占据态和最低未占据态产生能级劈裂,能级劈裂的大小不但与碳纳米管的直径和手性角密切相关,而且相对于费米面是不对称的;根据指数(n,m)可以将Zigzag型和手性单壁碳纳米管分为金属性碳纳米管(V=0)、第一类半导体性碳纳米管(v=-1)和第二类半导体性碳纳米管(v=1)三类,并呈现出与光学跃迁能极其类似的族效应.计算研究结果可以比较好地解释实验结果.

英文摘要:

Based on the symmetry adapted tight-binding model, the electronic energy band structures of single wall carbon nanotubes are calculated by considering the spin-orbit coupling interaction. The energy gaps at the Dirac point for the armchair nanotubes are formed due to the spin-orbit coupling interaction and the curvature effect. For the zigzag and chiral carbon nanotubes,the energy band splittings for the lowest unoccupied states and the highest occupied states are also formed by the spin-orbit coupling interaction. The energy splittings are not only dependedent on the diameter and the chiral angle of the carbon nanotubes, but also a symmetric with respect to the Fermi energy level. According to the chiral index (n, m) , different tube behaviors are grouped into three families. The numeral results are in good agreement with the experimental results.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876