Loading ...
Sorry, an error occurred while loading the content.

Carbon Nanotubes & Conductivity

Expand Messages
  • Ihsan Hariadi
    d.h., di bawah arsip posting ini saya tambahkan jawaban dari mas Dedy Wicaksono (milis nanotek-Ina). - - ... Ada yang bisa menjelaskan kenapa
    Message 1 of 1 , Nov 1, 2000
    • 0 Attachment
      d.h., di bawah arsip posting ini saya tambahkan jawaban
      dari mas Dedy Wicaksono (milis nanotek-Ina).

      -<< ihsan >>-

      > ---------------------------------------------------------
      > From : "Danial Irfachsyad" <d.irfachsyad@...>
      > Date : Thu, 26 Oct 2000 17:40:52 -0000
      > Subject: [FISIKA] Nanotechnology: Crossroads in carbon
      > ---------------------------------------------------------

      danial:
      ------
      Ada yang bisa menjelaskan kenapa nanotubes porpertinya bisa metal
      atau semikonduktor?


      > Nature 26 Oct 2000:
      > -------------------
      >
      > ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
      > Nanotechnology: Crossroads in carbon
      > ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
      >
      > Liesbeth Venema
      >
      > ..............
      >
      > Carbon nanotubes are known for their remarkable property to be either
      > a semiconductor or metal, depending on their diameter and the winding
      > of the carbon sheet from which the nanowire is made.
      >
      > ..............
      >
      ihsan:
      -----
      kalau dari pelajaran dasar semikonduktor, pembedaan jenis material
      berdasarkan daya hantar listriknya :

      -> semikonduktor : Pita konduksi terpisah dari pita valensi
      dengan suatu celah energi (energy gap) yang
      relatif sempit, umumnya sekitar 1 - 4 eV

      dengan pengaruh agitasi termal (mis. pada
      suhu ruang), beberapa elektron valensi akan
      berpeluang "naik" ke pita konduksi, menjadi
      elektron bebas (ini untuk semikond. intrinsik)

      Sifat khas semikonduktor : sangat peka dengan
      pengaruh doping. Sedikit atom dopant (part per
      million?), dapat meningkatkan konduktivitas
      kristal tuan rumah to orders of magnitudes ...

      -> m e t a l : Pita konduksi overlap dengan pita valensi.
      Tidak ada celah energi. Artinya sebagian besar
      elektron valensi sekaligus menjadi elektron
      konduksi (elektron bebas).

      Untuk metal, pengaruh atom dopan terhadap
      peningkatan konduktivitas (setahu saya) sangat
      tidak berarti (bagai "menggarami laut yang sudah
      asin" ;-) ).

      Sayangnya saya sudah tidak ingat mengenai apa yang disebut
      keadaan transisi Semikonduktor -> Metal (Mott Transition?) ... ;-)

      Nah, mungkin saja hal di atas dapat diterapkan untuk kasus
      Carbon Nanotubes, barangkali ... ;-)


      -------------------------------------------------------------
      From : Dedy Wicaksono <dedyhbw@...>
      To : nanotek-Ina@egroups.com
      Date : Wed, 1 Nov 2000 06:02:10 -0800 (PST)
      Subject: Re: [nanotek-Ina] carbon nanotubes (metal-semicond.)
      -------------------------------------------------------------

      Perubahan sifat nanotubes metal atau semikonduktor dipengaruhi
      oleh dua besaran utama:

      1. Diameter
      2. Vektor gulung, yg menentukan apakah nanotube
      chiral atau achiral.

      Jadi, begini, bayangkan jika nanotube dibuka menjadi suatu
      lembaran graphit. Atom2 Carbon saling berikatan dengan 3 atom
      Carbon lainnya, membentuk hexagon. Dan tersisa elektron2 tdk
      berikatan di orbital p. Interaksi antara elektron2 orbital p
      antara atom2 C ini membentuk pi bonding yg elektronnya
      terdelokalisasi, shg bisa menghantar listrik (demikianlah yg
      terjadi pd graphit).

      Nah, jika kemudian lembaran graphit ini digulung menjadi
      nanotube, ada bbrp cara menggulungnya. Dalam lattice nanotube,
      satu unit sel ada dua atom karbon, dan dinyatakan dalam dua unit
      vektor. Vektor gulung dinyatakan dlm:


      R = m."a" + n."b"


      dengan a dan b vektor satuan. Suatu nanotube, biasa dinyatakan
      dengan (m,n), yg menunjukkan vektor menggulung ini.

      Jika R (n,n) (bilangannya sama), maka ujung2 nanotube adalah
      sisi2 hexagon yg berbentuk seperti lengan kursi, karena itu
      disebut arm chair. Kalau R (n,0), maka ujung2 nanotube adalah
      sisi2 hexagon yg spt gigi atau zigzag. Jika R (n,n) atau R(n,0),
      nanotube yg terbentuk tdk terplintir, tapi spt silinder biasa,
      disebut achiral nanotube. Pada vektor2 yg lain silindernya
      "terplintir" -> chiral nanotube. Ini sama kalau Anda menggulung
      koran, tapi salah satu ujung dibuat menjorok.

      Hubungannya dengan konduktivitas?
      ---------------------------------
      Kalau R (n,n) atau R (m,n), dengan m - n = 3i (i bilangan bulat),
      interaksi pi bonding antara elektron2 di orbital p-nya gedhe
      (karena atom2 C tepat ketemu ketika lembaran ini digulung), shg
      tepat valence band dan conduction band beririsan, jadilah dia
      bersifat metal. Pada gulungan dengan vektor lainnya, bandgap
      terbentuk, shg jadilah nanotube sbg semikonduktor.

      Diameter membesar, bandgap mengecil; diameter mengecil bandgap
      membesar (pada nanotube semikonduktor).

      Wass.,

      -=Dedy=-
    Your message has been successfully submitted and would be delivered to recipients shortly.