Сортировка однослойных углеродных нанотрубок с помощью уф облучения
ПерсТ много раз освещал проблему разделения углеродных нанотрубок (УНТ) по их чертям. От успешного ответа данной неприятности зависит возможность реализации возможностей применения УНТ в наноэлектронике.
В частности, для работы полевого транзистора пригодны лишь нанотрубки, владеющие полупроводниковыми чертями, тогда как применение для данной цели нанотрубок с железными чертями приведет к разрушению цепи и короткому замыканию. На данный момент создано уже пара подходов к селекции нанотрубок. Эти подходы основаны в основном на проведении химических реакций, скорость которых зависит от электронных особенностей нанотрубки.
Сравнительно не так давно в следствии изучений, выполненных в Пекинском университете (Китай) было обнаружено, что селекция возможно произведена благодаря разному характеру сотрудничества однослойных УНТ различного типа с ультрафиолетовым излучением. Нанотрубки со средним диаметром 1,2 нм были выращены на сапфировой подложке при температуре 850оС в присутствии катализатора на базе железа в следствии пропускания смеси аргона с небольшим количеством и парами этанола (на уровне 3%) паров воды.
Взятую так матрицу из высокоупорядоченных однослойных УНТ облучали светом электродуговой ксеноновой лампы мощностью 500 Вт, имеющей широкополосный спектр и обширно применяемой в качестве симулятора солнечного излучения. Интенсивность облучения в спектральном диапазоне от 0,18 до 11 мкм составляла около 75 мВт/см2.
Наблюдения, выполненные посредством ядерного силового микроскопа, продемонстрировали, что облучение образцов стало причиной разрушению части УНТ. Наряду с этим оказалось, что в громаднейшей степени подвержены разрушению нанотрубки меньшего диаметра (d < 1,3 нм). Эти выводы нашли собственный подтверждение в спектрах КР образцов, измеренных до и по окончании облучения.
Помимо этого, анализ спектров КР образцов облученных и необлученных нанотрубок разрешил сделать вывод о преимущественном разрушении нанотрубок с железной проводимостью в следствии облучения образцов. Так, облучение в течение 30 мин. примера, содержащего 370 нанотрубок с железной проводимостью и 327 нанотрубок с полупроводниковыми особенностями, стало причиной разрушению 221 железной нанотрубки (59,7%) и только 17 (5,2%) полупроводниковых нанотрубок.
Так, скорость разрушения железных нанотрубок в 13 раз превосходит данный параметр для полупроводниковых УНТ. Сформулированные выводы о преимущественном разрушении УНТ с железными чертями подтверждаются результатами сравнительных измерений транспортных черт образцов.
Создатель – А.В. Елецкий
- 1. Y.Zhang et al., J. Phys. Chem. 112, 3849 (2008)