碳纳米管电输运性质与手性结构直接对应关系的实验研究

针对同一纳米材料单元进行性质测量和高分辨结构表征，建立性质与结构的直接对应关系，是纳米科学的一个基本而且迫切需要的研究课题。碳纳米管的多样的手性结构和尺寸，使其具有从金属到半导体的丰富的电子结构。然而，目前还难以做到纳米管手性结构的可控制生长，从而构筑性能可控的纳米管电子器件。本项目在实验上研究具有确定手性结构的单壁碳纳米管的电子输运性质，重点研究纳米管中的量子干涉现象、电子关联行为、弹道输运等。与他人合作，直接在基底上生长碳纳米管，横跨基底的缝隙，制作纳米管电子器件，测量电子输运性质；同时改造透射电镜样品台，使纳米管器件能够置于透射电镜中，用高分辨透射电子显微术表征纳米管的手性结构，从而将纳米管的输运特性与手性结构一一对应起来。根据测定的手性结构，结合理论计算，给出纳米管输运特性的清晰物理图像。在此基础上，进一步研究单壁碳纳米管内部分子结的输运性质，探索分子结有趣的光电现象。