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轴向磁场中碳纳米管的量子输运的综述报告
碳纳米管是一种由碳原子构成的纳米结构，具有良好的电子输运性能，并被广泛应用于纳米电子学领域。然而，碳纳米管的电子输运性能在轴向磁场中的行为仍然是一个亟待解决的问题。本文将从理论和实验两个方面综述轴向磁场中碳纳米管的量子输运行为。
理论模型
轴向磁场可以显著影响碳纳米管的电子输运行为。因此，在理论上，研究人员广泛研究了轴向磁场下的碳纳米管的量子输运。根据理论概念和模型，碳纳米管在轴向磁场中的电子输运可以被分为两个不同的制导模式：正常和反常。
在正常模式下，碳纳米管的带隙很小，电子-空穴对在导带和价带之间跃迁的概率也很小。此时，轴向磁场不能影响电荷输运。在反常模式下，碳纳米管的带隙较宽，电子-空穴对在导带和价带之间跃迁的概率较高，这会导致轴向磁场对电子和空穴运移率的显着影响。
具体来说，理论预测了当轴向磁场增大时，反常制导模式在碳纳米管中将逐渐发生变化。此时，电子和空穴的动量将自由扩散，这种自由扩散将导致导电性能降低。研究还发现，电子和空穴的输运行为取决于碳纳米管的方向、形态、直径和粗糙度等因素。
实验研究
实验研究对于验证理论模型的预测和揭示轴向磁场下碳纳米管量子输运机制的细节非常重要。许多实验被用来研究轴向磁场中碳纳米管的量子输运。其中，最常用的实验方法是利用朗道能级的引入。
朗道能级是轴向磁场中电子态的量子约束。在强的轴向磁场下，电子极易被限制在特定的能级上。因此，朗道能级与轴向磁场下电子输运的行为紧密相关。许多实验研究表明，朗道能级在碳纳米管中的表现与理论模型预测的相同。
另一种用于研究轴向磁场下碳纳米管量子输运的实验方法是利用量子点间隙传输的介观特性。当导电子向内侧扩散时，由于轴向磁场限制，其运动会变成非常特殊的。这一过程将直接影响宏观电子输运性质，如导电率，电流等。
总结
在理论和实验方面，研究人员针对轴向磁场下碳纳米管的量子输运的行为取得了一系列重要成果。然而，由于碳纳米管具有具有复杂的物理化学性质，这种行为依然不十分清楚。因此，我们需要进一步的实验研究和理论模拟来深入探讨碳纳米管在轴向磁场下的量子输运性质。