Estudo da injeção de carga em nanotubos de carbono por microscopia de força elétrica

Neste trabalho, serao apresentados os resultados obtidos no Laboratorio de Nanoscopia e no Laboratorio de Espectroscopia Raman - DF/UFMG a respeito das propriedades eletricas de nanotubos de carbono de parede simples ^O CNT investigados por injecao de carga, Microscopia de Forca Eletrica (EFM), Espectroscopia Raman e calculos por primeiros principios. As injecoes de carga foram realizadas pressionando um dado nanotubo com a ponta de EFM com respeito ao substrato. A transferencia de carga foi entao, caracterizada por EFM, atraves de um mapeamento da distribuicao espacial de cargas e campo eletrico em escala nanometrica ao longo do nanotubo. Simultaneamente empregamos tecnicas de Espectroscopia Raman, capazes de distinguir o carater metalico ou semicondutor dos nanotubos isolados, antes da realizacao dos experimentos. O resultado mais interessante foi obtido em experimentos de forca. Enquanto em um nanotubo metalico o sinal eletrico possui uma pequena dependencia com a forca aplicada durante a injecao, nanotubos semicondutores apresentam um comportamento diferente: abaixo de um certo limiar de forca, nao e possivel realizar a injecao de carga, mas acima desse limiar, a injecao cresce rapidamente ate atingir a densidade de carga de um nanotubo metalico. Os resultados experimentais concordaram quantitativamente com calculos por primeiros principios, os quais mostram que a injecao de carga em nanotubos semicondutores, para baixas diferencas de potencial, e dependente da forca que produz a deformacao do tubo. A densidade maxima de carga satura quando a forca aplicada induz, por causa da deformacao, uma transicao local semicondutor-metal.