カーボンナノチューブ量子ドット( CNT QD ) は、電子が閉じ込められたカーボンナノチューブの小さな領域です。
形成
CNT QDは、電子がカーボンナノチューブ内の小さな領域に閉じ込められることで形成されます。これは通常、ゲート電極に電圧を印加することでCNTの価電子帯のエネルギーが低下し、電子が電極近傍の領域に溜まります。実験的には、ドープされたシリコンウェハ上にCNTを二酸化ケイ素の表面に置き、一酸化炭素を用いた化学蒸着法で実現できます。[1]シリコンウェハがゲート電極として機能します。その後、CNT QDを電気回路に接続するために、ナノチューブ上に金属リード線を配線します。
電子構造
CNT量子ドットは、閉じ込められた電子間の強い相関関係の結果として、興味深い特性を示します。これに加えて、CNT電子の特性として、電子は軌道角運動量を有します。また、スピン軌道相互作用もこれらの系において重要であることが示されています。[2] [3]これらの特性は、ナノチューブを2本の金属リード線に接続し、系の伝導率を測定することで調べられることがよくあります。
多体系
金属リード線に接続されたCNT QDは、電子相関により真の多体系を構成します。そのため、CNT QDの研究にはウィルソンの数値繰り込み群がよく用いられます。CNT QDはアンダーソン型モデルとしてモデル化され、シュリーファー・ウォルフ変換によって低温では有効近藤型モデルに縮約できます。
その他のナノチューブシステム
同様のメソスコピックデバイスは、炭素以外の元素からも構築されています。中国科学院[ 4]によって開発された、いわゆる銅ナノチューブ（CuNT）は、個々の銅原子を表面上に密集させることで製造されます。
参照
注記
- ^ B. Zheng 他、Nano Letters 2、895 (2002)
- ^ F. Kuemmeth他、Nature、452（2008）
- ^ M. Galpin他、PRB、81、075437（2010）
- ^ Yang D, Meng G, Zhang S, Hao Y, An X, Wei Q, Ye M, Zhang L (2007). 「金属および半金属ナノチューブ–ナノワイヤヘテロ接合の電気化学的合成と電子輸送特性」. Chemical Communications . 7 (17): 1733– 1735. doi :10.1039/b614147a. PMID 17457424. S2CID 2534957.
