摘要：采用紧束缚能带理论，利用所提出的考虑卷曲效应的紧束缚能量哈密顿量，建立了公度双壁碳纳米管（DWNT）的能带结构模型；基于碳纳米管（CNT）发射电流与其能带结构的相关性，定量分析了公度DWNT的层间耦合作用对其场发射电流的影响．结果表明：在层间耦合作用下，DWNT的带结构中部分简并能级发生劈裂，同时使禁带宽度发生改变．前一个因素增加了电子发射的通道，后一个因素改变价带中参与发射的电子数量，导致在一定外电场下，DWNT与其外层的SWNT相比，场发射电流有一定程度的增加，且半导体性管发射电流增幅比金属性管大，在5V／μm电场下，扶手椅型（6，6）和（12，12）、锯齿型（10，0）和（20，0）、手性管（8，2）和（16，4）发射电流增幅分别为3％，10％，4％左右．本研究揭示了层间耦合在DWNT的电子输运与发射过程中所起的作用，对认识和理解DWNT乃至于MWNT的场发射机理有较大的帮助．

关键词：公度双壁碳纳米管 能带结构 层间耦合作用 卷曲效应 

单位：辽宁大学物理系; 沈阳110036; 西安交通大学电子与信息工程学院; 西安710049