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   萊斯大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，雙壁碳納米管擁有很好的性能。并且除了管徑和管壁螺旋角，兩壁間距和內(nèi)、外兩管間作用都會(huì)對(duì)其導(dǎo)電性產(chǎn)生影響。

IMAGE: 萊斯大學(xué)的研究人員正在努力探索雙壁碳納米管的導(dǎo)電性。在這個(gè)例子中，研究小組對(duì)兩個(gè)都是鋸齒型的雙壁碳納米管進(jìn)行了研究。

萊斯大學(xué)的研究人員已經(jīng)確定，當(dāng)用碳納米管制備諸如如高強(qiáng)度、可導(dǎo)電的纖維或晶體管等材料時(shí)，雙壁碳納米管比單壁碳納米管表現(xiàn)出更好的性能。

萊斯大學(xué)的材料學(xué)家 Enrique Barrera 和他的同事們利用雙壁納米管的原子模型觀察研究如何調(diào)控它們才能達(dá)到所需的特殊性能。從其他研究人員的研究中他們了解到，相比較它們的單壁碳管兄弟，雙壁納米管強(qiáng)度更高硬度更大。但他們發(fā)現(xiàn)，通過控制它們的構(gòu)型、手性角和兩壁之間的距離，有使雙壁納米管具有特殊電學(xué)性能的可能性。

這一研究成果被收錄在《納米技術(shù)》雜志的本月“精華”里，雜志還發(fā)表了一篇對(duì)萊斯大學(xué)的研究生Matías Soto的采訪，他是該研究論文的第一作者。

碳納米管大體分為兩類：?jiǎn)伪谔技{米管和多壁(兩層及兩層以上)碳納米管。其制備方法很多。研究人員稱，雙壁納米管與單壁管相比，性能類似但強(qiáng)度更高，能更好地適應(yīng)極限條件，因此它們占有特殊地位。

當(dāng)萊斯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開始研究鋸齒型內(nèi)管和外管如何相互作用時(shí)，他們得到了更多的發(fā)現(xiàn)。因?yàn)閱伪谔技{米管的導(dǎo)電性取決于它本身的手性(即管壁的螺旋角)，研究人員猜想在雙壁管中研究這些性能也許會(huì)有更有趣的發(fā)現(xiàn)。

Soto 說“我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)、外管間相互作用對(duì)雙壁碳納米管的導(dǎo)電性有影響，并決定用計(jì)算機(jī)模擬的方法更加系統(tǒng)地研究這種作用。”

結(jié)果表明，兩壁間距(納米級(jí)別)和兩管各自的手性都對(duì)雙壁碳納米管的導(dǎo)電性有影響。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)管徑(尤其是大曲率的內(nèi)管管徑)對(duì)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體性能有著微小而顯著的影響。

通過進(jìn)一步了解，他們發(fā)現(xiàn)纏繞有金屬的半導(dǎo)體納米管和易導(dǎo)電納米管可以有效地調(diào)整帶隙，而帶隙決定了半導(dǎo)體的性能。

Soto 說“最有意思的是，當(dāng)把金屬和半導(dǎo)體結(jié)合時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們間的距離決定了帶隙的大小。”他認(rèn)為這是不可能的，但是調(diào)整兩壁間距離的能力也許可以被用來制作納米晶體管。

研究人員發(fā)現(xiàn)，其他構(gòu)型的納米管(尤其是金屬-金屬型)用來制做碳納米管導(dǎo)線效果最好。