Quantum-coupled radial-breathing oscillations in double-walled carbon nanotubes

Liu, Kaihui; Hong, Xiaoping; Wu, Muhong; Xiao, Fajun; Wang, Wenlong; Bai, Xuedong; Ager, Joel W.; Aloni, Shaul; Zettl, A.; Wang, Enge; Wang, Feng

doi:10.1038/ncomms2367

Cited by 62 publications

(187 citation statements)

References 34 publications

(27 reference statements)

Supporting

Mentioning

171

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Подобное поведение систематически обнаруживается и в других ДУНТ из таблицы. Так как ранее было установлено [16,25], что синфазные и противофазные радиальные моды относятся к внешнему и внутреннему слоям соответственно, мы также можем предположить, что G-мода с частотой 1592 cm −1 относится к внешнему слою, а с частотами 1562 и 1583 cm −1 -к внутреннему. Такое отнесение линий позволяет однозначно констати-ровать тот факт, что в ДУНТ частоты G-мод заметно сдвинуты по сравнению с G-модами соответствующих одностенных УНТ.…”

Section: интенсивность мод как функция энергии возбуждения лазера (Eunclassified

“…Ранее, численные оценки ван-дер-ваальсова взаимодействия между слоями ДУНТ были проведены на основе радиальных дыхательно-подобных мод [25]. В частности, была оценена силовая константа (k c ) ван-дер-ваальсова взаимодействия между внутренней и внешней нанотрубками [25]. Было установ-лено, что радиальные колебания одностенных слоев в ДУНТ не являются независимыми и для их корректного описания необходимо использовать модель связанных гармонических колебаний.…”

Section: интенсивность мод как функция энергии возбуждения лазера (Eunclassified

“…рис. 3, d, работы [25]). Liu и соавторы обнаружили, что при δr > 0.34 nm слои ДУНТ испытывают отрицательное гидростатическое давление.…”

Section: интенсивность мод как функция энергии возбуждения лазера (Eunclassified

“…То есть сдвиг частот составляет 9 и 7 cm −1 соответственно. Экстраполиро-вав данные работы Лебедкина в область отрицатель-ного гидростатического давления, мы обнаруживаем, что сдвиг в 7−9 cm −1 для TO-и LO-мод внутреннего слоя должен соответствовать отрицательному давлению, равному ≈ 1. значением давления, которое было выше получено на ос-нове анализа радиальных дыхательно-подобных мод [25]. Итак, все наблюдаемые зависимости находятся в хо-рошем согласии с концепцией отрицательного давления внутри двустенной нанотрубки (см.…”

Section: интенсивность мод как функция энергии возбуждения лазера (Eunclassified

See 4 more Smart Citations

Экспериментальное Исследование Динамики Решетки Индивидуальных Полупроводниковых Двустенных Углеродных Нанотрубок: Тангенциальные G-Моды

Левшов¹,

Tran

Слабодян³

et al. 2017

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Проведены исследования тангенциальных G-мод индивидуальных полупроводниковых двустенных угле-родных нанотрубок методом резонансной спектроскопии комбинационного рассеяния света в широком диапазоне длин волн лазерного возбуждения. Индивидуальные подвешенные нанотрубки синтезированы методом химического осаждения из парогазовой фазы. Индексы хиральности (n, m) нанотрубок определялись методами электронной дифракции и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. В спектрах комбинационного рассеяния двустенных нанотрубок наблюдается существенный сдвиг танген-циальных мод в сравнении с аналогичными модами одностенных нанотрубок. Показано, что величина сдвига зависит от межслойного расстояния и от величины ван-дер-ваальсова взаимодействия между слоями двустенной нанотрубки. ВведениеДвустенные углеродные нанотрубки (ДУНТ) пред-ставляют собой наноструктуры, сформированные из двух коаксиальных углеродных слоев. Их промежуточ-ное положение между одностенными и многостенными трубками вызывает повышенный интерес со стороны на-учного сообщества как с фундаментальной точки зрения (ДУНТ являются простейшими системами для изучения ван-дер-ваальсового взаимодействия), так и с приклад-ной (возможность функционализировать внешнюю УНТ при сохранении свойств внутренней открывает ряд ин-тересных возможностей в индустрии и технике) [1][2][3].Изучение физических свойств нанотрубок традицион-но проводится с помощью методов оптической спек-троскопии. Среди них наиболее популярным и эф-фективным является спектроскопия комбинационного рассеяния света (КРС) [4]. В спектрах КРС может наблюдаться целый ряд активных мод, среди которых особое место занимают тангенциальные G-моды. Данные моды соответствуют колебаниям атомов, направленным по касательной к поверхности нанотрубки. В зависимо-сти от направления колебаний G-моды разделяют на продольные (LO) и поперечные (TO). Известно, что характерные особенности G-мод (профиль линии, часто-та, полуширина, относительная интенсивность) крайне чувствительны, с одной стороны, к собственным струк-турным параметром ОУНТ (диаметру d, хиральному углу θ, типу проводимости), а с другой стороны, к различным внешним воздействиям: к допированию [5], напряжению и давлению [6,7], и изменению в окруже-нии нанотрубки [8]. Следует отметить, что подробная информация о G-модах была получена в основном из измерений спектров КРС, выполненных на простран-ственно изолированных индивидуальных структурно-идентифицированных ОУНТ [9]. Это связано с тем, что в пучках ОУНТ или в растворах индивидуализированных ОУНТ широкий разброс нанотрубок по диаметру и хиральностям приводит к перекрытию G-мод и, как следствие невозможности однозначной интерпретации экспериментальных данных. Изучение характерных осо-бенностей G-мод на основе макро образцов стало воз-можно относительно недавно и только после разработки методов сортировки нанотрубок по определенной хи-ральности [10].Важно отметить, что однозначного исследования тан-генциальных мод структурно-идентифицированных дву-стенных нанотрубок до настоящего момента не прово-д...

show abstract

Section: интенсивность мод как функция энергии возбуждения лазера (Eunclassified

See 3 more Smart Citations

Экспериментальное Исследование Динамики Решетки Индивидуальных Полупроводниковых Двустенных Углеродных Нанотрубок: Тангенциальные G-Моды

Левшов¹,

Tran

Слабодян³

et al. 2017

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Interfacial Engineering of Van der Waals Coupled 2D Layered Materials

Hong

Liu

Cao

et al. 2017

Adv Materials Inter

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

properties of these materials, in particular through the interlayer interactions, has opened up a new regime of materials engineering. In sharp contrast to conventional bulk materials, the interlayer interactions in van der Waals coupled materials can be controlled mainly by two approaches, that is, designing interlayer stacking configurations [7][8][9] and/or applying external fields. [10,11] The former approach relies on the relatively weak van der Waals interaction between neighboring layers. Compared with the interfaces of bulk semiconductors, where strong covalent or ionic bonds between heteroatoms lead to a well-aligned interface, van der Waals coupled materials can have various stacking configurations with different twist angle between neighboring layers. These twist structures can either be realized by direct growth methods or controlled by transfer methods. The latter approach for engineering interlayer interactions relies on the convenience to electrically gate ultrathin van der Waals coupled layers. When a gate voltage is applied along the out-of-plane direction, the displacement field between the layers can be as large as 0.3 V Å −1 . For van der Waals coupled materials, both approaches are effective in tuning their electronic, mechanical, optical properties, etc. The band structures can be easily modified, since the hybridization of the electronic states from adjacent layers significantly depends on both the stacking configuration and the out-of-plane electric field.Recent experiments have demonstrated the unusual effects of the interlayer van der Waals coupling in a number of 2D materials. For example, in bilayer graphene, by changing the relative twist angle between the two layers, van Hove singularities (vHs) emerge in its band structure. [7] Furthermore, the energy of the vHs is controllable by the twist angle. More recently, in bilayers transition metal dichalcogenide (TMDCs), the circularly polarized photoluminescence (PL) can be continuously tuned via an electrical field applied perpendicular to the 2D film. [11] Indeed, van der Waals coupling of atomically thin 2D layers is of significant promise in the contemporary material engineering. It provides us with a new path to realize high-performance electronic, photovoltaic, photonics, and optoelectronic devices, for example, field-effect transistor and light-emitting diodes based on different 2D layers stacking are designed to realize flexible and transparent electronics; [12][13][14] MoS 2 /WS 2 heterostructure can be operated as a p-n diode; [15][16][17] TMDCs/graphene was addressed as high quantum efficiency light-harvesting devices. [18][19][20] The research in 2D materials is Engineering the properties of materials is of central importance in modern science and technology. In conventional bulk materials, the property changes are realized mainly through modifying the chemical bonds and crystalline structures, or introducing dopant atoms. Recent studies in van der Waals coupled 2D layered materials have demonstrated a different way of materia...

show abstract

Interlayer Interactions in 1D Van der Waals Moiré Superlattices

et al. 2021

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Studying two‐dimensional (2D) van der Waals (vdW) moiré superlattices and their interlayer interactions have received surging attention after recent discoveries of many new phases of matter that are highly tunable. Different atomistic registry between layers forming the inner and outer nanotubes can also form one‐dimensional (1D) vdW moiré superlattices. In this review, experimental observations and theoretical perspectives related to interlayer interactions in 1D vdW moiré superlattices are summarized. The discussion focuses on double‐walled carbon nanotubes (DWNTs), a model 1D vdW moiré system, and the authors highlight the new optical features emerging from the non‐trivial strong interlayer coupling effect and the unique physics in 1D DWNTs. Future directions and questions in probing the intriguing physical phenomena in 1D vdW moiré superlattices such as, correlated physics in different 1D moiré systems beyond DWNTs are proposed and discussed.

show abstract

Quantum-coupled radial-breathing oscillations in double-walled carbon nanotubes

Cited by 62 publications

References 34 publications

Экспериментальное Исследование Динамики Решетки Индивидуальных Полупроводниковых Двустенных Углеродных Нанотрубок: Тангенциальные G-Моды

Экспериментальное Исследование Динамики Решетки Индивидуальных Полупроводниковых Двустенных Углеродных Нанотрубок: Тангенциальные G-Моды

Interfacial Engineering of Van der Waals Coupled 2D Layered Materials

Interlayer Interactions in 1D Van der Waals Moiré Superlattices

Contact Info

Product

Resources

About