탄소나노튜브의 전계방출 특성에 관한 이론적 연구

본 연구에서는 다양한 끝 모양을 지닌 (n,n) 나노튜브에 대한 전자구조를 외부 전기장이 걸려있을 때와 없을 때에 대해 제일 원리적 (ab-initio) 방법을 써서 연구하였다. 계산한 모델들 중 비스듬히 잘린 지그재그 형태의 끝 모양을 가진 나노튜브가 가장 좋은 전계 방출 효과가 있음을 알아냈다. 이것은 페르미 레벨 근처에 존재하는 짝지어지지 못한 전자들로 인한 것이다. 다음으로 유리한 구조는 캡 모양의 끝을 가진 나노튜브로서 이것은 캡에 국소적으로 존재하는 파이 상태의 전자가 전기장 방향으로 향하고 있기 때문이다. 이외에 유도된 전기장이 튜브의 종횡비에 비례하는 법칙이 있음을 발견하였다.