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主题：【分享】【转】单壁碳纳米管拉曼光谱的理论研究

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发表于：2012/05/05 14:45:03 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

单壁碳纳米管拉曼光谱的理论研究

(这是楼主在本科做SRTP时，在老师的帮助下利用计算机模拟碳纳米管的振动模式)

碳纳米管的应用前景
碳纳米管的导电性能与结构有关，不同结构的碳纳米管有可能是金属性的也有可能是半导体性的。电子在一维尺寸上表现出输运特性，其最为突出的特性可以归纳为以下三点：
（1）纳米尺度形成的细微结构。一般单壁碳纳米管的直径在0.4～2nm，长度则可达数微米至数毫米，因而具有很大的长径比，是准一维的量子线。
（2）纳米结构造就的特殊电学性质。碳纳米管的电学性质中最为特别的有5点：管的能隙（禁带宽度）随螺旋结构、直径变化；电子在管中形成无散射的弹道输运；电阻振幅随磁场变化的AB效应；低温下具有库仑阻塞效应和吸附气体对能带结构的影响。
（3）碳碳键构筑的超高力学性能。碳纳米管的基本网格和石墨烯一样，是由自然界最强的价键之一，sp2杂化形成的C=C共价键组成，因此碳纳米管是所有已知最结实、刚度最高的材料之一。其轴向弹性模量目前从理论估计和实验测定均接近甚至超过石墨烯片。
碳纳米管的强度极高，其独特的电学、力学和化学特性使它在下列方面具有广阔的应用前景。

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2012/5/5 14:45:26 沙发管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

纳米电子器件：
碳纳米管不仅是理想的一维电子体系，还具有可变的能带宽度，使其可以用来制备各种电子器件。如新型的平面显示装置、具有良好整流特性的金属-半导体异质结。此外，碳纳米管中的碳原子都是以sp2杂化成键，有出现超导现象所必需的电子-声子对。碳纳米管在微电子方面应用的巨大潜力难以估量。利用碳纳米管具有的纳米尺度和特性可以用来做原子力显微镜或扫描隧道显微镜的探针，不但可大大地改善图像的分辨率，而且能使极微小的深部裂纹以及DNA之类的生物分子也能成像，不仅可以提高面分辨率也可提高纵向分辨率。

储氢材料：
氢气作为一种清洁能源，一直是能源领域的研究热点。但是成本高昂、操作困难的储运方法却制约着氢能的开发和利用。碳纳米管由于其管道结构及多壁碳管之间的类石墨层空隙，使其成为最有潜力的储氢材料。重约500毫克的碳纳米管室温下储存氢的重量可达4.2%，这相当于在两个碳原子上就结合了一个氢原子。并且78.3%的储存氢可在常温常压下释放出来，剩余的氢加热后也可释放出来，这种碳纳米管还可重复利用。

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2012/5/11 16:03:54 Last edit by nanbowan