Diameter Dependence of the Dielectric Constant for the Excitonic Transition Energy of Single-Wall Carbon Nanotubes
Diameter Dependence of the Dielectric Constant for the Excitonic Transition Energy of Single-Wall Carbon Nanotubes
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DOI：
10.1103/physrevlett.103.146802
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发表时间：
2009-10-02
影响因子：
8.6
通讯作者：
Saito, R.
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Araujo, P. T.;Jorio, A.;Saito, R.
测量的单壁碳纳米管的光学跃迁能E（ii）与明亮的激子能量计算进行比较。E（ii）实验和理论之间的差异被最小化，通过考虑直径依赖的介电常数κ，其中包括从管和从环境中的筛选。对于（E（11）（S），E（22）（S），E（11）（M））相对于（E（33）（S），E（44）（S））获得不同的κ依赖性。变化的环境改变了（E（11）（S），E（22）（S），E（11）（M））的卡帕直径依赖性，但对于（E（33）（S），E（44）（S）），环境影响极小。由此计算的激子能量再现实验E（ii）值在+/- 70 meV的直径范围（0.7 < d（t）< 3.8 nm）和1.2 < E（ii）< 2.7 eV，从而提供了一个理论的理由E（ii），环境效应和重要的见解介电屏蔽在一维结构。
The measured optical transition energies E(ii) of single-wall carbon nanotubes are compared with bright exciton energy calculations. The E(ii) differences between experiment and theory are minimized by considering a diameter-dependent dielectric constant kappa, which comprises the screening from the tube and from the environment. Different kappa dependencies are obtained for (E(11)(S), E(22)(S), E(11)(M)) relative to (E(33)(S), E(44)(S)). A changing environment changes the kappa diameter dependence for (E(11)(S), E(22)(S), E(11)(M)), but for (E(33)(S), E(44)(S)) the environmental effects are minimal. The resulting calculated exciton energies reproduce experimental E(ii) values within +/- 70 meV for a diameter range (0.7 < d(t)< 3.8 nm) and 1.2 < E(ii)< 2.7 eV, thus providing a theoretical justification for E(ii), environmental effects and important insights on the dielectric screening in one-dimensional structures.