بررسي خواص اپتيكي و هدايت گرمايي نانوتيوب‌هاي كربن آلاييده با نيتروژن در حضور ميدان الكتريكي

Investigation the Optical Properties and thermal conductivity of N-doped Carbon Nanotubes in the presence of Electric field

در اين مقاله، خواص اپتيكي و ظرفيت گرمايي نانوتيوب‌هاي كربني آلاييده با اتم نيتروژن در حضور ميدان الكتريكي خارجي، با استفاده از روش تابع گرين در تقريب تنگ بست بررسي شده است. افزودن ناخالصي و اعمال ميدان‌هاي خارجي باعث ايجاد تغييرات در چگالي حالت‌ها، خواص اپتيكي، رسانندگي الكتريكي و هدايت گرمايي نانوتيوب‌هاي كربني مي‌شود. گاف انرژي با افزايش اندازه ميدان الكتريكي كاهش يافته و به صفر مي‌رسد و اين اثرات در نانوتيوب‌هاي با شعاع بزرگ‌تر بيشتر است. تعداد و انرژي ‌قله‌ها در طيف چگالي حالت‌ها و طيف اپتيكي به مقدار ميدان الكتريكي و درصد ناخالصي بستگي دارد. در اين دسته از نانوتيوب‌ها، رسانندگي الكتريكي و هدايت گرمايي با دما افزايش يافته و پس از رسيدن به مقدار بشينه مجدداً كاهش مي‌يابد. در حضور ميدان، رفتار نانوتيوب‌هاي خالص و آلاييده متفاوت است. در محدوده دمايي بزرگ، با افزايش درصد ناخالصي و افزايش شدت ميدان، مقدار پارامترهاي محاسبه شده براي نانوتيوب‌هاي خالص و آلاييده كاهش مي‌يابد

The optical properties and thermal conductivity of carbon nanotubes in the presence of Nitrogen doping and electric field investigated via the Green's function method and tight binding approximation. The doping and external fields lead to modifications in the density of state (DOS), optical properties, electrical and thermal conductivity. The band gap decreases by the electric field until reaches zero and nanotubes with larger radius are more sensitive than small ones. The number and energies of peaks in the in the DOS and optical spectra are dependent on the electric field strength and doping concentration. The electrical and thermal conductivity increases with temperature until reaches maximum value then decreases. The behaviors of these parameters in the external electric field are different for pure and doped systems. By increasing the doping concentration and electric field strength, they decreases in higher temperature