纳米材料与分子纳米技术杂志

利用原子模型进行碳纳米管和石墨烯的场发射模拟

费尔南多·福齐纳托·达尔·阿尼奥尔和丹尼尔·登·恩格尔森

利用原子模型进行碳纳米管和石墨烯的场发射模拟

大部分碳纳米管(CNT) 和石墨烯片的场发射模型都将发射极尖端的几何形状视为光滑的球形表面。在这些模型中，用术语简化几何形状 (SG) 表示，没有考虑电子分布。然而，电子分布集中在原子核及其键周围，形成六边形图案，这会影响场增强并在很大程度上决定了场发射。在本文中，我们评估了 SG 模型中的场发射，并将其与球棒模型中的发射进行了比较，该模型能更好地表示发射极表面的原子结构。我们发现，在球棒几何中，开放和封端的碳纳米管和石墨烯片的发射电流通常比在 SG 中大 10 倍。此外，CNT 的不同形貌突显了发射电流的敏感性。