Effect of Torsional Deformations on the Spin States of Carbon Nanotubes with Metallic Conductivity

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The formation of spin levels upon torsional deformation of nonchiral (n, n) carbon nanotubes has been theoretically studied. In the absence of mechanical deformation, nanotubes have inversion symmetry and a metallic band structure with a spin-degenerate state near the Fermi level. The twisting deformation breaks the inversion symmetry, so that the tube becomes chiral. As a result, due to the Rashba effect, the degeneracy of the levels is completely lifted and spin gaps are formed between the bands of predominantly α and β types.

Sobre autores

E. D’yachkov

Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: p_dyachkov@rambler.ru
119991, Moscow, Russia

N. Lomakin

Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: p_dyachkov@rambler.ru
119991, Moscow, Russia

P. D’yackov

Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: p_dyachkov@rambler.ru
119991, Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Ando T. // J. Phys. Soc. Jpn. 2000. V. 69. P. 1757. https://doi.org/10.1143/JPSJ.69.1757
  2. Chico L., Lopez-Sancho M.P., Munoz M.C. // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. P. 176402. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.176402
  3. Huertas-Hernando D., Guinea F., Brataas A. // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. P. 155426. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.74.155426
  4. Kuemmeth F., Ilani S., Ralph D. et al. // Nature. 2008. V. 452. P. 448. https://doi.org/10.1038/ncomms2584
  5. Ilani S., McEuen P.L. // Annu. Rev. Condens. Matter. Phys. 2010. V. 1. P. 1. https://doi.org/10.1146/annurev-conmatphys-070909-103928
  6. Jhang S.H., Marganska M., Skuorsky Y. et al. // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. P. 041404. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.041404
  7. Jespersen T., Grove-Rusmussen K., Paaske J. // Nature Physics. 2011. V. 7. P. 348. https://doi.org/10.1038/nphys1880
  8. Steele G.A., Pei F., Laird E.A. et al. // Nature Commun. 2013. V. 4. P. 1573. https://doi.org/10.1038/ncomms2584
  9. Wunsch B. // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 235408. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.235408
  10. Merchant C., Markovic N. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. P. 156601. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.156601
  11. Wang K.Y., Blackburn A.M., Wang H.F. et al. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 102. P. 093508. https://doi.org/10.1063/1.4794535
  12. Guimaraes F.S.M., Kirwan D.F., Costa A.T. et al. // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 153408. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.153408
  13. Flensberg K., Marcus C. // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 195418. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.195418
  14. Gunlycke D., Jefferson J.H., Bailey S.W.D et al. // J. Phys.: Condens. Matter. 2006. V. 18. P. S843. https://doi.org/10.1088/0953-8984/18/21/S10
  15. Hueso L.E., Pruneda J.M., Ferrari V. // Nature. 2007. V. 445. P. 410. https://doi.org/10.1038/nature05507
  16. Galland C., Imamoglu A. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 101. P. 157404. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.157404
  17. Bulaev D., Trauzettel B., Loss D. // Phys. Rev. B. 2008. V. 77. P. 235301. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.235301
  18. Laird E.A., Pei F., Kouwenhoven L.P. // Nat. Nanotechnol. 2013. V. 8. P. 565. https://doi.org/10.1038/nnano.2013.140
  19. Schulz A., De Martino A., Egger R. // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. P. 033407. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.033407
  20. Galpin M.R., Jayatilaka F.W., Logan D.E. // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 075437. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.075437
  21. Lim J., Lopez R., Aguado R. // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. P. 196801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.196801
  22. Palyi A., Struck P., Rudner M. et al. // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 108. P. 206811. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.206811
  23. Ohm C., Stampfer C., Splettstoesser J. et al. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. P. 143103. https://doi.org/10.1063/1.3698395
  24. Alam K.M., Pramanik S. // Adv. Funct. Mater. 2015. V. 25. P. 3210. https://doi.org/10.1002/adfm.201500494
  25. Alam K.M. Pramanik S. // Nanoscale. 2017. V. 9. P. 5155. https://doi.org/10.1039/C6NR09395G
  26. Rahman Md.W., Alam K.M., Pramanik S. // ACS Omega. 2018. V. 3. P. 17108. https://doi.org/10.1021/acsomega.8b02237
  27. Rahman Md.W., Firouzeh S., Mujica V. et al. // ACS Nano. 2020. V. 14. P. 3389. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b09267
  28. Yang S.H. // Appl. Phys. Lett. 2021. V. 16. P. 120502. https://doi.org/10.1063/5.0039147
  29. Yang S.H., Naaman R., Paltiel Y. et al. // Nat. Rev. Phys. 2021. V. 3. P. 328. https://doi.org/10.1038/s42254-021-00302-9
  30. Michaeli K., Kantor-Uriel N., Naamanm R. et al. // Chem. Soc. Rev. 2016. V. 45. P. 6478. https://doi.org/10.1039/C6CS00369A
  31. Naaman R., Waldeck D.H. // Annu. Rev. Phys. Chem. 2015. V. 66. P. 263. https://doi.org/10.1146/annurev-physchem-040214-121554
  32. Joselevich E. // ChemPhysChem. 2006. V. 7. P. 1405. https://doi.org/10.1002/cphc.200600206
  33. D’yachkov P.N. // Russ. J. Inorg. Chem. 2021. V. 66. P. 852. https://doi.org/10.1134/S0036023621110048
  34. D’yachkov P.N. // Appl. Func. Mater. 2022. V. 2. P. 35. https://doi.org/10.35745/afm2022v02.02.0006
  35. D’yachkov P.N., Makaev D.V. // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 195411. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.195411
  36. D’yachkov P.N., Makaev D.V. // Int. J. Quantum Chem. 2016. V. 116. P. 316. https://doi.org/10.1002/qua.25030
  37. D’yachkov P.N. // Quantum Chemistry of Nanotubes: Electronic Cylindrical Waves. London: Taylor and Francis, 2019. 212 p.
  38. Дьячков П.Н. // Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. 203 с.
  39. Cohen-Karni T., Segev L., Srur-Lavi O. et al. // Nature Nanotechnol. 2006. V. 1. P. 36. https://doi.org/10.1038/nnano.2007.179
  40. Changa T. // Appl. Phys. Lett. 2007. V. 90. P. 201910. https://doi.org/10.1063/1.2739325
  41. Zhang D.-B., James R.D., Dumitrică T. // Phys. Rev. B. 2009. V. 80. P. 155418. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.80.115418
  42. Bercioux D., Lucignano P. // Rep. Prog. Phys. 2015. V. 78. P. 106001. https://https://doi.org/10.1088/0034-4885/78/10/106001
  43. Koo H.C., Nitta J., Frolov S. M. et al. // Nat. Mater. 2015. V. 14. P. 871. https://doi.org/10.1038/nmat4360
  44. Koo H.C., Kim S.B., Kim H. et al. // Adv. Mater. 2020. V. 32. P. 2002117. https://doi.org/10.1002/adma.202002117
  45. Рашба E.И., Шека В.И. // Физ. тверд. тела. 1959. Т. 2. С. 162.
  46. D’yachkov P.N., D’yachkov E.P. // Appl. Phys. Lett. 2022. V. 120. P. 173101. https://doi.org/10.1063/5.0086902
  47. D’yachkov P.N. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. P. 1606. https://doi.org/10.1134/S0036023622600678
  48. Martin W.C. Notional Bureau of Standards A. Phys. Chem. 1971. V. 7SA.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (266KB)
Metadados
3.

Baixar (163KB)
Metadados
4.

Baixar (370KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Е.П. Дьячков, Н.А. Ломакин, П.Н. Дьячков, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».