Θεωρητικός Υπολογισμός Ρεύματος Εκπομπής Πεδίου Από Ανοικτούς Νανοσωλήνες ΄Ανθρακα

Σημαιάκης, Ιωάννης; Simaiakis, Ioannis

dc.contributor.author	Σημαιάκης, Ιωάννης
dc.contributor.author	Simaiakis, Ioannis	en
dc.date.accessioned	2025-03-27T09:20:13Z
dc.date.available	2025-03-27T09:20:13Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61493
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29189
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	εκπομπή πεδίου	el
dc.subject	μέθοδος WKB	el
dc.subject	καθρεπτισμός	el
dc.subject	μοντέλο ισχυρού δεσμού	el
dc.subject	συντελεστής διέλευσης	el
dc.subject	carbon nanotube	en
dc.subject	ransmission coefficient	en
dc.subject	field emission	en
dc.subject	WKB theory	en
dc.subject	density of states	en
dc.title	Θεωρητικός Υπολογισμός Ρεύματος Εκπομπής Πεδίου Από Ανοικτούς Νανοσωλήνες ΄Ανθρακα	el
dc.contributor.department	Τομεας συστημάτων μετάδοσης πληροφορίας και τεχνολογίας υλικών	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	νανοσωλήνες άνθρακα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2006-09-01
heal.abstract	Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της εκπομπής πεδίου από ανοικτούς νανοσωλήνες άνθρακα. Για το σκοπό αυτό είναι σε πρώτη φάση αναγκαία η προσαρμογή της κλασσικής θεωρίας εκπομπής πεδίου από μεταλλικές επιφάνειες σε μία διάταξη εκπομπής από χοντρό, πολυτοιχωματικό νανοσωλήνα άνθρακα. Η μεθοδολογία που χρησιμοποιείται είναι αυτή της επέκτασης της θεωρίας WKB στις 3 διαστάσεις μέσω μίας ημικλασσικής προσέγγισης. Χρησιμοποιούνται επίσης προσεγγιστικές εκφράσεις για το ηλεκτρικό πεδίο έξω από το νανοσωλήνα, ενώ διερευνείται η συνεισφορά του δυναμικού από καθρεπτσιμό στη συγκεκριμένη διάταξη. Στη συνέχεια αναπτύσσουμε τη θεωρία ενεργειακών ζωνών στους μονοτοιχωματικούς νανοσωλήνες, αγνοώντας τα φαινόμενα κυρτότητας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοπούμε το μοντέλο ισχυρού δεσμού. Από την ανάλυση προκύπτουν εκφράσεις για την πυκνότητα των ενεργειακών καταστάσεων κοντά στη στάθμη Fermi και την ταχύτητα των ηλεκτρονίων Bloch. Μελετούμε την εκπομπή πεδίου για ένα ανοικτό πολυτοιχωματικό νανοσωλήνα συγκεκριμένων διαστάσεων υπολογίζοντας αρχικά το συντελεστή διέλευσης της διάταξης και στη συνέχεια το εκπεμπόμενο ρεύμα σε συνθήκες εκπομπής πεδίου. Από τους υπολογισμούς συμπεραίνουμε πως στο 97% του εκπεμπόμενου ρεύματος συνεισφέρουν 6 μόνο από τους 15 μονοτοιχωματικούς νανοσωλήνες που αποτελούν το νανοσωλήνα. Διαπιστώνουμε δε πως οι θεωρητικοί υπολογισμοί ικανοποιούν το νόμο Fowler-Nordheim και πως συμφωνούν με κάποια πειραματικά αποτελέσματα. Τέλος, διερευνούμε το διάγραμμα Fowler-Nordheim για εκπομπή πεδίου από έναν κυλινδρικό φλοιό γενικότερα.	el
heal.abstract	The scope of this thesis is the theoretical calculation of the field emission current from open carbon nanotubes. For this, we firstly adapt the theory describing field emission from metallic surfaces to the setting of emission from a thick multi-walled carbon nanotube. The methodology which we apply treats tunneling in three dimensions by extending the WKB theory semiclassically. We use approximative expressions for the local field and investigate the form and the contribution of the image potential in this topology. We go on to study the structure and the electronic properties of carbon nanotubes. We focus on obtaining approximative expressions for the density of states and the velocity of Bloch electrons near the Fermi level. To accomplish that, we use the tight-binding method neglecting effects of curvature. As a next step, we calculate the current emitted from an open multi-walled carbon nanotube. In the first place, we calculate the transmission coefficient at different angles. We calculate then the total current emitted in field emission conditions for different applied voltages. In this calculation we take into account the electronic properies of nanotubes. From the calculations we conclude that open carbon nanotubes emit mainly sideways and over 97% of the current emitted is contributed from 6 out of 15 single-walled carbon nanotubes comprising the multi-walled nanotube. We also observe that the theoretical calculations satisfy the Fowler-Nordheim law and there is agreement in some aspects with experimental results. As a last step, we investigate the Fowler-Nordheim plot for field emission from a cylindrical bark.	en
heal.sponsor	ΕΜΠ	el
heal.advisorName	Ξανθάκης, Ιωάννης
heal.committeeMemberName	Ξανθάκης, Ιωάννης
heal.committeeMemberName	Τσαμάκης, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Γλύτσης, Ηλίας	el
heal.academicPublisher	Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	154 σ.
heal.fullTextAvailability	false