Квантовый транспорт электронов через осесимметричный контакт зигзагообразной и креслообразной нанотрубок

Abstract

В приближении ближайших соседей развит аналитический подход к описанию процессов электронного переноса через осесимметричные контакты зигзагообразной и креслообразной нанотрубок. Предложенный метод приводит к аналитическому выражению для вероятности прохождения электрона и позволяет установить правила отбора, справедливые при его рассеянии. Как функции от диаметра нанотрубки предсказаны осцилляции ширины щели в спектре прохождения электронов и найден минимальный размер щели. Также определены пороги возникновения ступенек в коэффициенте прохождения электронов и показано, что, за исключением своего начального участка, происхождение ступенек связано с электронными характеристиками только креслообразной нанотрубки.

У наближенні найближчих сусідів розвинено аналітичний підхід до опису процесів електронного перенесення через вісесиметричні контакти зигзагоподібної і кріслоподібної нанотрубок. Запропонований метод призводить до аналітичного виразу щодо імовірності проходження електрона і дозволяє встановити правила відбору, які справедливі при його розсіянні. Як функції від діаметру нанотрубки передбачено осциляції ширини щілини в спектрі проходження електронів та знайдено мінімальний розмір щілини. Також визначено пороги виникнення сходинок в коефіцієнті проходження електронів та показано, що, за винятком своєї початкової області, походження сходинок пов'язано з електронними характеристиками тільки кріслоподібної нанотрубки.

Using the nearest neighbor tight-binding approximation, an analytical approach is developed to describe the process of electron transport properties in axisymmetric contacts of zigzag and armchair nanotubes. The method proposed gives an analytical expression of electron transmission probability and allows us to specify the selection rules that are valid for electron scattering. As a function of nanotube diameter, oscillations of the gap width in the electron transmission are predicted and a minimum value of the gap is found. The step thresholds in the transmission coefficient are also described. It is shown that the step-like behavior of the transmission coefficient is connected to the electronic features of the armchair nanotube everywhere apart from its initial section.