SWNT 的核心结构信息不是“直径一个数”，而是“直径+手性”。手性描述的是石墨烯六角晶格沿管轴的取向，取向不同会改变能带结构，从而把一根管推向金属或半导体两种截然不同的电子行为。
为了把这件事变成可计算、可表征的语言，几何上用卷绕向量来定义手性：沿周向从点 O 到点 A 的向量可写为
Ch = n a1 + m a2
其中 a1、a2 是石墨烯晶格基矢，n 与 m 为整数。用（n,m）就能同时刻画手性角与直径，并把结构与电子性质关联起来。
按手性角分类，SWNT 可以粗分为三类：手性角为 30° 的扶手椅型，0° 的之字型，以及介于两者之间的一般手性型。
图1. 石墨烯卷绕生成碳纳米管的几何示意：不同卷绕得到不同手性
图2. 扶手椅型示例：指数（n,m）为（5,5）
图3. 之字型示例：指数（n,m）为（9,0）
图4. 一般手性型示例：指数（n,m）为（10,5）
（n,m）不仅是几何标记，也能用来判断电学类型：约三分之一的 SWNT 为金属，剩余约三分之二为半导体。一个常用判据是 n−m 为 3 的倍数时，管呈现金属性。
直径的影响同样显著。直径越大，一维结构导致的离散电子效应越不突出；半导体管的带隙会逐步变小，并趋向半金属性或类石墨行为。对于多壁碳纳米管（MWNT），同心管之间的嵌套间距通常接近石墨层间距，约 0.34 nm，这使其整体行为更接近“多层叠加”的极限。
从实验角度看，手性目前尚难在合成阶段实现高精度控制，但近年已经能够按电学性质把半导体与金属 CNT 分离出来。常见做法是先在表面活性剂配合下进行超声分散，再用密度梯度离心或色谱方法分离。
需要注意的是：表面活性剂会吸附在管壁上，可能改变测得的电子性质与输运表现，因此在评估“纯 SWNT”的本征性质时必须把表面状态纳入讨论范围。
当直径小于约 1–2 nm（主要对应 SWNT 与 DWNT）时，手性对电子性质的决定作用更强；同时由于较强的范德华相互作用，SWNT 与 DWNT 更容易形成致密束状团聚。相对而言，大直径体系（多为 MWNT）束化趋势减弱。工程上区分 SWNT、DWNT、MWNT 并把它们的结构分布当作规格，是避免性能漂移的前提。
图5. 碳纳米管研究与应用类文献数量随时间的变化趋势
只要讨论涉及“导电/半导体/器件性能”，就不能跳过（n,m）与直径分布。工程化推荐把三类信息绑定成验收口径：结构分布（直径、壁层数、手性）、表面状态（表面活性剂/官能团残留）、以及电学分离方法与复测条件。
为什么手性会决定金属或半导体？ 因为晶格沿管轴的取向会改变能带结构，从而改变输运类型。
（n,m）是什么？ 是卷绕向量 Ch = n a1 + m a2 的整数标记，用于同时描述手性与直径。
扶手椅型与之字型差别在哪里？ 扶手椅型手性角约 30°，之字型约 0°，一般手性型在两者之间。
如何用（n,m）判断金属性？ 常用判据是 n−m 为 3 的倍数时呈现金属性；统计上约 1/3 为金属、2/3 为半导体。
直径变大后会发生什么？ 一维电子效应减弱，半导体带隙变小并趋向类石墨的半金属性行为。
为什么分离后还要小心解释电学性质？ 分离往往依赖表面活性剂分散与分级，表面吸附可能改变测得的电子性质。
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