Carbon Nanotubes - Basic Concepts and Physical Properties

Carbon Nanotubes - Basic Concepts and Physical Properties

In den Folgejahren von 1993, dem Jahr der Entdeckung einwandiger Kohlenstoff-­Nanoröhren, sind einige Monografien und Übersichtsartikel über Carbon Nanotubes erschienen. Mit dem vorliegenden Buch der Autoren S. Reich, C. Thomsen und J. Maultzsch ist nun eine umfassende Darstellung verfügbar, welche der schnellen Entwicklung der Forschung auf diesem Gebiet innerhalb der letzten Jahre Rechnung trägt und die aktuellen Entwicklungen und Forschungsschwerpunkte mit einbezieht. Die übersichtliche, in acht Kapitel gegliederte Darstellung geht stets einher mit einer Vielzahl von Verweisen auf weiterführende Literatur.

Zu beachten ist, dass die Autoren trotz des allgemein gehaltenen Titels 'Carbon Nanotubes' auf viele Anwendungen von Kohlenstoff-Nanoröhren wie beispielsweise Komposit-Materialien oder Feld-Emission nicht eingehen, statt dessen wird, wie auch hinsichtlich der Herstellung von Nanotubes, auf andere Literatur verwiesen. Weiterhin sind mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhren, obwohl sie für viele Anwendungen von Bedeutung sind, bewusst nicht Gegenstand dieses Buches ¿ den Autoren liegt vielmehr daran, typische Konzepte für die Behandlung von einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren als eindimensionale Systeme und deren physikalische Eigenschaften herauszuarbeiten, wie dies auch im Untertitel deutlich wird.

Nach einigen Vorbemerkungen werden zunächst die geometrische Struktur und die Symmetrien von Carbon Nanotubes diskutiert. Die Behandlung der elektrischen Eigenschaften schließt sich als einer der Kernpunkte dieses Buches direkt an das Strukturkapitel an, wobei neben der Herleitung der elektronischen Bandstruktur auch der Einfluss der Krümmung der Nanotubes auf deren elektrische Eigenschaften erörtert wird. Nach einem Abschnitt über optische Eigenschaften behandeln weitere Kapitel den elektrischen Transport an Carbon Nanotubes. Hierbei werden quasi-ballistischer Transport, Coulomb-Blockade-Verhalten und das Verhalten einiger Nanotubes als Luttinger-Flüssigkeiten betrachtet. Einem Einschub über elastische Eigenschaften folgt mit der Behandlung der Raman-Streuung und der Schwingungs-Eigenschaften der einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren der zweite Schwerpunkt des Buches.

Alles in allem hinterlässt dieses Buch einen positiven und gelungenen Eindruck. Es führt in den Anfangskapiteln in die Grundlagen der Kohlenstoff-Nanoröhren ein und gibt im Folgenden aktuelle Forschungsergebnisse bezüglich deren physikalischer Eigenschaften wieder, wobei einerseits auf experimentelle Resultate eingegangen, andererseits den theoretischen Hintergründen große Bedeutung beigemessen wird. Dadurch ist dieses Buch nicht nur für interessierte Studenten, sondern auch für Wissenschaftler empfehlenswert, die einen Überblick über elektrische, optische, elastische und Schwingungs-Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhren gewinnen möchten.

Dipl. Phys. Dirk Obergfell, Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart

Weitere Infos:

• S. Reich, C. Thomsen, J. Maultzsch: Carbon Nanotubes - Basic Concepts and Physical Properties
  Wiley-VCH, Berlin 2004. IX + 215 Seiten, Geb., ISBN 3-527-40386-8