Band gap opening of metallic single-walled carbon nanotubes via noncovalent symmetry breaking

碳纳米管 费米能级 电子结构 对称性破坏 带隙 纳米管 色散(光学) 材料科学 电子能带结构 聚合物 共价键 凝聚态物理 半导体 化学物理 碳纳米管的光学性质 非共价相互作用 纳米技术 化学 物理 光电子学 量子力学 电子 复合材料 光学 分子 有机化学 氢键
作者
Francesco Mastrocinque,George Bullard,James Alatis,Joseph Albro,Animesh Nayak,Nicholas X. Williams,Amar Kumbhar,Hope Meikle,Zachary X. Widel,Yusong Bai,Alexis K. Harvey,Joanna M. Atkin,David H. Waldeck,Aaron D. Franklin,Michael J. Therien
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:121 (12) 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2317078121
摘要

Covalent bonding interactions determine the energy–momentum ( E – k ) dispersion (band structure) of solid-state materials. Here, we show that noncovalent interactions can modulate the E – k dispersion near the Fermi level of a low-dimensional nanoscale conductor. We demonstrate that low energy band gaps may be opened in metallic carbon nanotubes through polymer wrapping of the nanotube surface at fixed helical periodicity. Electronic spectral, chiro-optic, potentiometric, electronic device, and work function data corroborate that the magnitude of band gap opening depends on the nature of the polymer electronic structure. Polymer dewrapping reverses the conducting-to-semiconducting phase transition, restoring the native metallic carbon nanotube electronic structure. These results address a long-standing challenge to develop carbon nanotube electronic structures that are not realized through disruption of π conjugation, and establish a roadmap for designing and tuning specialized semiconductors that feature band gaps on the order of a few hundred meV.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
高挑的涛发布了新的文献求助30
1秒前
2秒前
kim发布了新的文献求助10
2秒前
sing发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
勇敢牛牛完成签到 ,获得积分10
4秒前
丘比特应助韶孤容采纳,获得10
4秒前
Blank完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
haki发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
tangyuan发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
白白白完成签到 ,获得积分10
8秒前
LJP发布了新的文献求助10
9秒前
花花花完成签到,获得积分10
9秒前
小宇发布了新的文献求助10
10秒前
111发布了新的文献求助10
10秒前
岚风玉发布了新的文献求助10
12秒前
huahua完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
激动的帽子完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
橘子和柚子完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
洛希极限完成签到,获得积分10
20秒前
chi发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
tangyuan完成签到,获得积分20
20秒前
解语花031发布了新的文献求助10
21秒前
LJP完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
24秒前
VWVWV完成签到,获得积分10
25秒前
快飞飞发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Mass participant sport event brand associations: an analysis of two event categories 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6354716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8169827
关于积分的说明 17198056
捐赠科研通 5410714
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864105
邀请新用户注册赠送积分活动 1841625
关于科研通互助平台的介绍 1690066