Fullerének és szén nanocsövek elméleti vizsgálata = Theoretical investigation of fullerenes and carbon nanotubes

Kürti, Jenő (2007) Fullerének és szén nanocsövek elméleti vizsgálata = Theoretical investigation of fullerenes and carbon nanotubes. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 38014_ZJ1.pdf Download (507kB)

Abstract

A pályázat fő célkitűzésének megfelelően számításokat végeztünk (főleg DFT szinten), hogy megértsük egyfalú szén nanocsövek (SWCNT) rezgési és elektromos tulajdonságait: - Megmagyaráztuk a szén nanocsövek Raman spektrumában a rendezetlenség által indukált sáv (D sáv) tulajdonságait. Rámutattunk a Van Hove szingularitások fontosságára. - DFT számolásokkal meghatároztunk egy általános töltés - megnyúlás kapcsolatot a szén nanocsövekre. Ez adja az alapot a nanocsövek "mesterséges izom"-ként való esetleges alkalmazására. - Meghatároztuk 40 különböző, kis átmérőjű szén nanocső tulajdonságait. Megmutattuk, hogy a lélegző módus frekvenciája nem követi az általánosan elfogadott 1/d-s összefüggést. A görbület növelésével a frekvencia növekedése gyengül. - Első elvű számolások segítségével megmutattuk, hogy azon kettősfalú csövek Raman spektrumának inhomogén kiszélesedése, amelyekben a belső cső izotóp dúsított, az izotópok véletlenszerű eloszlásának a következménye. - Kiszámítottuk a sávszerkezetét a belsejében lineáris szénláncot tartalmazó szén nanocsőnek. Megmutattuk, hogy szokatlan ezen összetett rendszer fizikája, részben a töltésátvitel, részben a lánc-cső pályahibridizáció miatt. Az eredményeket nemzetközi konferenciákon mutattuk be, és nemzetközi folyóiratokban publikáltuk (26 cikk, kumulatív impaktfaktor 62,17 , független hivatkozások száma 190). | In accordance with the main goal of the project we performed calculations (mostly on the DFT level) to understand the vibrational and electronic properties of single walled carbon nanotubes. - We explained the properties of the disorder induced band in the Raman spectrum of SWCNT's. We pointed out the importance of Van Hove singularities. - Based on DFT calculations we established a generic charge - strain relationship for SWCNT's. This serves as the basis for using carbon nanotubes as electromechanical actuators ('artificial muscle'). - We calculated the properties of 40 different single walled carbon nanotubes with small diameter. In particular, we have shown that the frequency of the radial breathing mode does not follow the usually assumed 1/d behavior, there is a general softening with increasing curvature. - We explained, using first principles calculations, the inhomogeneous broadening of inner tube Raman modes of double walled carbon nanotubes with isotope enriched inner tubes, due to the distribution of different isotopes. - We calculated the band structure of combined systems: linear carbon chain encapsulated within SWCNT's. We have shown that unusual physics arises from the effect of charge transfer and chain-tube orbital hybridization. The results have been presented at international conferences and have been published in international journals (26 publications, impact factor 62.17, independent citation 190).

Actions (login required)

Edit Item