تأثیر میدان های الکتریکی و مغناطیسی روی خواص نانولوله های کربنی

در این تحقیق، خواص الکترونی نانولوله های کربنی تحت تأثیر میدان های خارجی توسط مدل تنگ بست مورد مطالعه قرار گرفته است. نانولوله های کربنی هنگامی که از روش زون فولدینگ استفاده می کنیم و از اثرات پیچش و هیبریداسیون اوربیتال های ? و ? صرف نظر می کنیم با توجه به قطر و آرایش مارپیچیشان می توانند یک فلز یا نیمه رسانا باشند. ابتدا، با استفاده از تقریب تنگ بست رابطه انرژی پراکندگی گرافن را محاسبه می کنیم و سپس با اعمال شرایط مرزی مناسب، انرژی پراکندگی نانولوله کربنی را بدست می آوریم. در نهایت، به ترتیب میدان های مغناطیسی و الکتریکی خارجی موازی و عمود بر محور نانولوله اعمال می کنیم.میدان مغناطیسی ساختار باند را تغییر خواهد داد، حالت تبهگنی را از بین می برد، و گاف انرژی را کاهش می دهد. گاف انرژی بین صفر و یک مقدار محدود به عنوان تابعی از شار مغناطیسی ? نوسان می کند، و وابستگی شدیدی به شدت میدان و انواع نانولوله های کربنی نشان می دهد، و به طور معکوس متناسب با شعاع نانولوله است. این نتایج همچنین به خوبی در روش k.p دوباره بدست آمده است. در میدان الکتریکی عمودی، ما اثر پیچش نانولوله را تنها با استفاده اوربیتال ? در محاسبات تنگ بست در نظر می گیریم. محاسبات برای نانولوله های آرمچیر نشان می دهد که ساختار باند نانولوله تغییر می کند، تمام حالت های تبهگنی شکافته شده است، همچنین بیشترین تبهگنی در منطقه اول بریلوئن (k=?/a) از بین رفته است، و نقاط فرمی به به سمت نقاط ? انتقال داده می شود.