News image News image News image News image News image News image News image News image


Влияние полярности электрического поля на рост вертикально ориентированных углеродных нанотрубок
Новости и технологии - Технологии

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности таких систем обусловлены высоким аспектным отношением нанотрубок, благодаря которому напряженность электрического поля в окрестности наконечника нанотрубки может в сотни раз превышать соответствующую среднюю величину этого параметра в межэлектродном промежутке. Тем самым использование УНТ в качестве основы холодных полевых катодов позволяет существенно снизить величину приложенного напряжения в таких системах, что существенно расширяет область их возможного применения. Среди технических трудностей, возникающих на этом пути, следует в первую очередь упомянуть проблему создания массива вертикально ориентированных равноотстоящих УНТ одинаковой структуры. Решению этой проблемы способствует использование постоянного электрического поля, направление которого совпадает с направлением роста УНТ. Принято считать, что преимущественному росту УНТ в направлении поля способствует их поляризация. Это связано с притяжением, которое характеризует взаимодействие между дипольным моментом нанотрубки и наведенным диполем нейтральных атомов, окружающих эту поверхность в процессе роста УНТ. Однако, как следует из результатов эксперимента, выполненного в Univ. of Nebraska-Lincoln (США) [1], влияние электрического поля на ориентацию УНТ имеет более сложный характер. На это, в частности, указывает установленная авторами зависимость степени ориентации УНТ от полярности приложенного поля, которая не должна наблюдаться при чисто электростатическом взаимодействии нанотрубки и атома. УНТ выращивали на подложке Si/SiO2 методом осаждения паров с лазерным стимулированием (LCVD). В качестве электродов использовали структурированную пленку рутения толщиной 180 нм, которую напыляли на подложку с помощью фотолитографии. На Ru электроды наносили трехслойную пленку Al/Fe/Al (2.1.1 нм), которая служила катализатором. Преимущества использования электродов из рутения связаны с высокими работой выхода и температурой плавления этого металла, а также с его низкой растворимостью в железе.

Процесс роста УНТ проводили при температуре 500 ± 20оС под облучением СО2-лазера непрерывного действия в потоке С2Н2 +NH3 в отношении 1:10 при полном давлении 10 Торр. Длительность роста составляла 1.5 мин. С целью получения вертикально ориентированных УНТ на электроды подавали постоянное напряжение различной полярности. Полученные УНТ исследовали с помощью полевого эмиссионного сканирующего электронного микроскопа, а также КР спектрометра, имеющего пространственное разрешение 2 мкм. Исследования показали, что на катоде росли вертикально ориентированные нанотрубки, в то время как УНТ, выращенные на аноде, стелились по его поверхности.

В качестве механизма вертикального выстраивания УНТ перпендикулярно поверхности катода авторы рассматривают отрицательный заряд на частицах катализатора, обусловленный различием в работах выхода электрона для УНТ и железа. Отрицательно заряженная частица катализатора, подверженная влиянию электрического поля, оказывает ориентирующее воздействие на растущую нанотрубку. В случае нанотрубки, растущей от анода, указанное воздействие имеет противоположный знак и не способствует вертикальной ориентации УНТ.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

В России появится принципиально новая на

News image

В России появится принципиально новая наука на основе нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий, специально ориентированных на ра...

Космический лифт и нанотехнологии

News image

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к по...

Устройство, работающее от солнечной энер

News image

Устройство из нанотрубок, питаемое только лишь энергией естественного солнечного света, способно превращать смесь углекислого газа и ...

Запуск Большого Адронного Коллайдера

News image

Сегодня, на границе Швейцарии и Франции учёные намерены запустить самый крупный из когда-либо существовавших ускоритель эл...

Германия: нанотехнологии улучшают автомо

News image

Германское Министерство, курирующее исследовательские работы, объявило о намерении инвестировать 38 миллионов евро в программу NanoMobil. Це...

Нанотехнологии, которые нас убивают

News image

Мне всегда было интересно: какие отечественные нанотехнологии применяются для обеспечения хорошей погоды на политически важ...

Наноплазмоника

News image

Благодаря успехам в производстве и визуализации металлических и полупроводниковых наночастиц быстро развивается новая область нанотехнологий — ...

Наноавтомобиль

News image

Для многих из нас 1985 год запомнился как год, когда наша страна, тогда еще именовавшая се...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Светодиоды: реальная угроза рынку света

Cветотехнический рынок уже давно поделился две группы. Первая — те, кто продвигает лампы накаливания, галогенные и люминесцентные лампы. Вторая же гр...

Созданы фотоэлементы, которые строят себя сами

Ученые продемонстрировали простой и дешевый способ создания самоорганизующихся электронных устройств. В их основе лежит тот факт, что вода и жидкое масло не...

В России появится принципиально новая наука

В России появится принципиально новая наука на основе нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий, специально ориентированных на развитие интеллектуальных способностей человека. Фактически, ре...

Осветительные приборы печатаются на гибкой поверхности

General Electric Global Research впервые в мире добилась того, что светоизлучающие диоды OLED напечатаны на гибкой подложке, подобно тому, как пе...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.