The effect of Fe and Ni catalysts on the growth of multiwalled carbon nanotubes using chemical vapor deposition
研究了Fe和Ni催化剂对常压化学气相沉积法(APCVD)合成碳纳米管(CNTs)的影响。场发射扫描电子显微镜(FESEM)分析表明,样品通过尖端生长机制生长。高分辨透射电子显微镜(HRTEM)测量显示,多壁碳纳米管(MWCNTs)与竹结构的Ni催化剂,而铁填充的直管与Fe催化剂得到。X射线衍射(XRD)图谱表明,纳米管是石墨的性质,并有没有在这两种情况下的碳化物相的痕迹。低频拉曼分析的竹状和填充的碳纳米管证实了径向呼吸模式(RBM)的存在。高频拉曼光谱分析表明,Fe催化剂合成的碳纳米管的石墨化程度高于Ni催化剂。提出了简单的竹状和管状催化剂填充纳米管的生长模型。
2019-07-03 cond-mat.mtrl-sci
High Throughput Production of Transparent Conductive Single-Walled Carbon Nanotube Films via Advanced Floating Catalyst Chemical Vapor Deposition
单壁碳纳米管(SWCNT)膜是用于透明导电膜(TCF)的有前途的材料,在柔性显示器、触摸屏、太阳能电池和固态照明中具有潜在的应用1,2。然而,进一步降低SWCNT膜的电阻率和成本对于高质量的TCF产品是必要的3。在这里,我们报告了一种改进的浮动催化剂化学气相沉积方法,以直接和连续地生产在百米规模的单壁和独立的单壁碳纳米管薄膜。碳转化效率和SWCNT TCF产率相对于常规浮动催化剂化学气相沉积增加了三个数量级。在掺杂之后,膜表现出40欧姆/平方的薄层电阻。在90%的透射率下,代表大规模SWCNT膜的记录性能。我们的工作提供了一个新的途径,以加快工业化的单壁碳纳米管薄膜作为TCF。
2019-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Current Oscillations and Negative Resistances in Crossed Carbon Nanotubes Suspended Over a Dielectric Trench
在由两个交叉的半导体碳纳米管组成的纳米结构中发现了漏极电流对漏极电压的振荡依赖性,所述半导体碳纳米管悬浮在介电沟槽上方,所述介电沟槽由充当栅极的掺杂硅衬底支撑。交替的正和负差分电阻区域作为漏极源极值的函数而生成,并且可以通过栅极电压而略微移位。此外,负微分电阻是检索在一个大的带宽,高达100 MHz,当该结构被激励与交流信号。
2009-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chemical vapor deposition of carbon nanotubes on monolayer graphene substrates: reduced etching via suppressed catalytic hydrogenation using C2H4
在大多数设想的应用中,充分利用石墨烯-碳纳米管(CNT)结构需要在CNT生长步骤期间保持石墨烯层的完整性。在这项工作中,我们展示了一种控制CNT在石墨烯衬底上生长的方法,其中源烃分解和碳饱和到催化剂纳米颗粒中并从催化剂纳米颗粒沉淀之间的反应平衡向CNT生长而不是石墨烯消耗转移。通过利用C2 H4原料,我们证明了这种气体允许的低温生长抑制了不期望的催化氢化,并显著减少了石墨烯层的蚀刻,以显示具有连续的、未损坏的结构的石墨烯-CNT混合物。
2013-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Growth temperature dependence of partially Fe filled MWCNT using chemical vapor deposition
研究了生长温度对Fe填充多壁碳纳米管生长行为的影响。碳纳米管(CNT)的合成在热化学气相沉积(CVD)反应器中在650至950 ° C的温度范围内进行,使用丙烷作为碳源,Fe作为催化剂材料,并且Si作为催化剂载体。原子力显微镜(AFM)分析的催化剂表明,在高温下簇催化剂聚结,形成宏观岛。场发射扫描电子显微镜(FESEM)的结果表明,随着生长温度的升高,纳米管的平均直径增加,但其密度下降。高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)的研究表明,纳米管具有多壁结构与部分Fe填充所有的生长温度。所生长的材料的X射线衍射(XRD)图案表明它们本质上是石墨。通过拉曼光谱对碳纳米管的表征表明,就质量而言,Fe填充碳纳米管的最佳生长温度为850 1 ℃。提出了一个简单的铁填充碳纳米管生长模型。
2019-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Carbon Nanotubes
碳纳米管由于其独特的性质和巨大的应用潜力,在纳米科学和纳米技术的快速发展中发挥着重要的作用。本文综述了碳纳米管的各种合成方法。从工业角度来看,化学气相沉积法已显示出优于电弧放电和激光蒸发法的优点。还讨论了碳纳米管的特殊结构,如纳米线圈、纳米角、竹节状碳纳米管和由碳纳米管制成的碳圆柱。
2005-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Optical Spectroscopy of Micelle-Suspended Single-Walled Carbon Nanotubes
我们目前的结果依赖于波长的超快泵浦探测实验胶束悬浮单壁碳纳米管。样品的线性吸收光谱和光致发光光谱显示出许多手性相关的峰,因此,泵浦-探测结果敏感地依赖于波长。在对应于第二范霍夫奇点(VHS)的波长范围内,我们观察到亚皮秒衰变,如在以前的泵浦探测研究中所看到的。我们将这些超快衰减归因于带内载流子弛豫。另一方面,在对应于第一VHS的波长范围内,我们观察到两个不同的制度在超快载流子弛豫:快(0.3-1.2 ps)和慢(5-20 ps)。慢分量,这是以前没有观察到的,共振增强时,泵浦光子能量共振带间吸收峰,我们把它归因于辐射载流子复合。最后,慢分量取决于溶液的pH,这表明纳米管周围的H $^+$离子发挥了重要作用。
2004-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laser Annealing for Radiatively Broadened MoSe2 grown by Chemical Vapor Deposition
我们报告的激光退火程序,大大提高了质量的化学气相沉积(CVD)生长的MoSe 2的悬浮单层。用绿色激光进行退火,将悬浮的薄片局部加热到约600 K,这既去除了污染物又降低了应变梯度。在4 K,我们观察到的线宽为3.5毫电子伏(1.6nm)的半峰全宽(FWHM)的光致发光(PL)和反射。还观察到高达47%的大峰值反射率。这些值与最高质量的六方氮化硼(hBN)封装样品的值相当。我们证明,这种激光退火过程可以产生高度空间均匀的样品,与均匀性的长度尺度主要由悬浮区域的大小限制。退火区域非常稳定,在低温下超过24小时表现出可忽略的劣化。退火方法也是非常可重复的,在每个测试点(> 40)上的样品质量都有实质性的改善。
2018-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Interface heat transfer between crossing carbon nanotubes, and the thermal conductivity of nanotube pellets
我们从理论上计算交叉单壁碳纳米管的各种手性之间的界面热阻,使用原子格林函数方法与半经验势。然后将结果用于模拟三维纳米管颗粒在真空中的热导率。对于1 $μ$ m的平均纳米管长度,该模型产生了数W/m-K量级的致密颗粒的热导率的上限。这与单独悬浮的纳米管上报道的超高热导率形成鲜明对比。结果表明,纳米管颗粒可能具有作为热绝缘体的应用。
2008-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Modified silicone rubbers for fabrication and contacting of flexible suspended membranes of n-/p-GaP nanowires with single-walled carbon nanotube transparent contact
本工作提出了用于III-V族半导体NW/硅膜形成和光电子器件制造的新的化学和机械材料和技术。采用分子束外延(MBE)方法合成了n-、p-和i-GaP纳米线,通过引入G-包覆法将其包覆在聚二甲基硅氧烷接枝聚苯乙烯(PDG-PS)中,并从Si生长衬底上释放出来。所制造的膜与不同的材料接触,包括单壁碳纳米管或含二茂铁基的聚甲基氢硅氧烷与多壁碳纳米管掺杂和不掺杂。通过电子束感应电流(EBIC)光谱验证了所制造的膜的电连接。所开发的方法和材料可用于制造高质量的柔性无机光电子器件。
2019-10-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.chem-ph
Differentiation of Complex Vapor Mixtures Using Versatile DNA-Carbon Nanotube Chemical Sensor Arrays
基于功能化碳纳米管(NTs)的蒸汽传感器已经显示出很大的希望,具有高灵敏度所赋予的减少维数和特殊的电子性质的NT。开发用于化学检测的基于NT的传感器阵列的关键挑战包括可再现的制造方法和功能化方案的演示,这些方法和功能化方案为所得传感器提供高化学多样性。在这里,我们概述了一个可扩展的方法来制造阵列的蒸汽传感器组成的NT场效应晶体管功能化与单链DNA(DNA-NT)。DNA-NT传感器具有高度的可重复性,其响应可以通过平衡热力学来描述。即使在挥发性干扰物的大背景下也能检测到目标分析物。DNA-NT传感器能够区分高度相似的分子,包括结构异构体和对映体。传感器还能够检测复杂蒸汽的细微变化,包括结构异构体的混合物和许多人类特有的挥发性有机化合物的混合物。
2013-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
How does the substrate affect the Raman and excited state spectra of a carbon nanotube?
我们研究了一个单一的半导体单壁碳纳米管(CNT)的光学性质,该碳纳米管部分地悬挂在沟槽上,部分地由SiO2衬底支撑。通过调整激光激发能跨越悬浮CNT段的E33激子共振,主要拉曼跃迁、径向呼吸模式(RBM)、G模式和D模式的散射强度显示出高达三个数量级的强共振增强。在支持的部分的CNT,尽管拉曼散射强度的损失高达两个数量级,我们恢复E33激子共振遭受基板诱导的红移的50毫电子伏。G-带和D-带之间的峰强度比对衬底的存在高度敏感,并且变化一个数量级,表明在支撑的CNT片段中的缺陷密度高得多。通过比较拉曼激发光谱和光致发光(PL)激发光谱测量的E33共振光谱在悬浮的CNT段,我们观察到,在PL激发光谱的峰值能量红移了40 meV。这种位移与主导PL激发光谱的局域激子和引起拉曼激发光谱的自由激子之间的能量差有关。高分辨率拉曼光谱揭示了衬底诱导的对称性破缺,证明了在强烈增宽的拉曼G带的额外的峰的外观。在悬浮碳纳米管上测得的RBM和G带的激光诱导谱线位移都是激光激发功率的线性函数。斯托克斯/反斯托克斯测量,然而,揭示了增加的G声子人口,而RBM声子人口是相当独立的激光激发功率。
2009-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Pyrolytic Synthesis of Carbon Nanotubes on Ni, Co/MCM-41 Catalysts
研究了乙炔裂解时,在含镍和钴的有序介孔分子筛MCM-41上气相热解沉积碳的过程。观察到取决于热解条件的纳米管、纳米线和无定形碳颗粒的形成。
2004-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence clamping with few excitons in a single-walled carbon nanotube
单个空气悬浮的碳纳米管(长度2 - 5微米)对于低强度的共振泵浦表现出高的光量子效率(7 - 20%)。在超快激发下,对于非常低的注入激子数(每个单壁碳纳米管每个脉冲2至6个激子),光致发光显著饱和。这种PL钳位归因于在微米长度尺度上的高效激子-激子湮灭。激子动力学和飞秒激发相关光谱的随机建模允许测定纳米管吸收(2 - 6%)和激子寿命(85 +- 20 ps)。
2009-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Solution processed large area field effect transistors from dielectrophoreticly aligned arrays of carbon nanotubes
我们展示了解决方案可加工的大面积场效应晶体管(FET)从对齐阵列的碳纳米管(CNT)。市售的,悬浮在水溶液中的无表面活性剂的CNT使用交流介电泳技术在源极和漏极之间对准。在通过电击穿去除金属纳米管后,器件显示出p型行为,开关比高达~ 2X10^4。测得的场效应迁移率高达123 cm 2/Vs,这比典型的溶液处理的有机FET器件高三个数量级。
2009-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Pre-heating effect on the catalytic growth of partially filled carbon nanotubes by chemical vapor deposition
研究了Fe催化膜在成核前的高温氢处理过程中的表面重构及其对丙烷常压化学气相沉积法(APCVD)制备的部分填充碳纳米管(CNTs)生长形貌的影响。结果表明,催化剂膜的预热对碳纳米管的粒径分布有很大的影响,从而决定了碳纳米管的生长形态。通过原子力显微镜(AFM)在热处理之前和之后分析在Si衬底上的催化剂颗粒的分布,其揭示热处理导致催化剂簇聚结并形成宏观岛。所生长材料的X射线衍射(XRD)图案表明它们本质上是石墨。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,生长密度强烈依赖于Fe催化剂膜的预热处理。通过高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)测量观察到部分催化剂填充的多壁碳纳米管。碳纳米管的石墨化程度也取决于预热,如拉曼分析所示。提出了一个简单的模型,部分催化剂填充的纳米管的生长。
2020-04-22 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Few-hundred GHz Carbon Nanotube NEMS
我们研究了23至30 nm长的悬浮单壁碳纳米管量子点,并观察到它们的伸缩和弯曲振动模式。我们利用低温直流电子输运激发和测量管的弯曲模式,利用它们的振动和隧穿电子之间的正反馈机制。在这些纳米机电系统(NEMS)中,我们测量基本弯曲频率$f_{bend}\approx$ 75 - 280 GHz,并提取品质因数$Q \sim 10^{6}$。NEMS的频率可以通过由静电力致动的机械断开结引起的张力或来自弯曲的悬挂电极的张力以因子2调谐。
2012-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Variable Electron-Phonon Coupling in Isolated Metallic Carbon Nanotubes Observed by Raman Scattering
我们报告了在自由悬浮的金属碳纳米管的定义的手性指数的高能量(G)拉曼模式的广泛和弱不对称的功能的存在。观察到峰宽(从12 cm-1到110 cm-1)的显着变化作为纳米管的手性结构的函数。当纳米管被静电门控时,峰宽减小。拉曼特征的宽度被理解为声子与电子-空穴对耦合的结果,其强度随纳米管手性指数和费米能的位置而变化。
2007-05-28 cond-mat.mtrl-sci
Growth and Characterization of Multi-Walled Carbon Nanotubes using Chemical Vapor Deposition
本研究以丙烷为碳源,硅为催化剂载体,采用化学气相沉积法合成了多壁碳纳米管。研究了CVD工艺参数如温度、催化剂的选择等对碳纳米管生长行为的影响,以了解碳纳米管的催化生长。过渡金属催化剂Fe和Ni以元素金属形式和金属络合物形式使用。在元素金属催化剂的情况下,使用热蒸发将相应的金属沉积在Si衬底上,然后通过CVD合成纳米管。采用元素金属催化剂合成的碳纳米结构的后续研究揭示了温度和催化剂材料对CNT结构的显著影响。使用镍催化剂合成的碳纳米管是竹节状的,而使用铁催化剂开发的碳纳米管是部分金属填充的直管。因此,已经提出了不同的生长机制的生长模型。通过在Si衬底上采用金属络合物催化剂材料的旋涂克服了上述方法的某些限制。使用金属络合物催化剂的纳米管的CVD合成总是导致部分催化剂填充的CNT。更重要的是,金属络合物催化剂可以很容易地图案化的Si基板上使用旋涂和光刻,这导致部分催化剂填充的多壁碳纳米管的位置选择性生长。由于位置选择性生长的整个过程是适合于传统的设备制造,这种方法是一个有前途的和实际的途径,大规模制造的几种磁性材料填充的CNT基器件。
2018-06-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Vapor-solid-solid growth of single-walled carbon nanotubes
Center for Multidimensional Carbon Materials (CMCM), Institute for Basic Science (IBS)(多维碳材料中心,基础科学研究所)
研究揭示了单壁碳纳米管气-固-固生长的原子机制,表明其扩散受限并受表面碳传输和面重构调控,强调了温度和碳供应的严格控制需求。
2026-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-Dimensional Twisted and Tubular Structures of Zinc Oxide by Semiconductor-Catalyzed Vapor-Liquid-Solid Synthesis
探索用于一维(1-D)材料的气-液-固(VLS)合成的新催化剂有望产生新的形貌和功能。在这里,我们表明,模型ZnO系统,这可能使用半导体(Ge)催化剂。特别是,两个不寻常的形态描述:扭曲的纳米线和扭曲的纳米管,除了通常的直纳米线。扭曲的纳米管显示出大的中空芯和令人惊讶的高扭曲率(高达9 o/μm),这不能容易地通过Eshelby扭曲模型来解释。非原位和原位透射电子显微镜测量的组合表明,在合成过程中的Ge-ZnO界面的生长和蚀刻之间的竞争的结果的空心。扭转率与弹性刚度的软化是一致的。这些结果表明,使用非常规的非金属催化剂提供了合成具有潜在有用性质的不寻常的氧化物结构的机会。
2020-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Large nonlinear absorption and refraction coefficients of carbon nanotubes estimated from femtosecond Z-scan measurements
研究了$0.79 μm$波长为80和140飞秒的脉冲光通过悬浮在十二烷基硫酸钠溶液中的单壁碳纳米管的非线性传输。在开孔和闭孔Z扫描实验中分别观察到与脉宽无关的饱和吸收和负立方非线性。推导出的理论表达式,以分析在饱和极限的z-依赖的传输需要双光子吸收系数$β_0\sim$ $1.4 cm/MW$和非线性指数$γ\sim -5.5 \times10^{-11} cm^2/W$,以适应数据。
2007-12-09 cond-mat.mtrl-sci
An essential mechanism of heat dissipation in carbon nanotube electronics
集成电路中产生的过热是现代电子学的主要问题之一。表面声子极化激元散射在这里被示出为热电荷载流子能量耗散在极性衬底上制造的纳米管器件,如$SiO_2$的主导机制。使用微观量子模型的焦耳损失计算的各种能量耗散通道的电场,掺杂和温度的函数。必须考虑极化激元机制以获得非悬浮纳米管与衬底的有效热耦合的准确估计,即使在没有裸声子热耦合的情况下,也发现该有效热耦合为0.1-0.2 W/m.K。
2009-03-07 cond-mat.mtrl-sci
On the charge transfer between single-walled carbon nanotubes and graphene
了解单壁碳纳米管(SWNTs)和石墨烯之间的电子相互作用,以便在多功能混合器件中有效地使用它们是很重要的。在这里,我们沉积单壁碳纳米管束石墨烯覆盖的铜和SiO2基板通过化学气相沉积和研究它们之间的电荷转移拉曼光谱。我们的研究结果表明,在铜和SiO2衬底上,石墨烯给单壁碳纳米管的电子,导致p型掺杂的石墨烯和n型掺杂的单壁碳纳米管。
2014-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Sub 20 nm Short Channel Carbon Nanotube Transistors
碳纳米管场效应晶体管的子20 nm长的通道和开/关电流比> 1000000的演示。单个单壁碳纳米管的直径范围从0.7 nm到1.1 nm,使用化学气相沉积在700摄氏度下从结构化催化岛生长形成通道。电子束光刻和HSQ,杯[6]芳烃和PMMA电子束抗蚀剂的组合用于结构短沟道和源极和漏极区。纳米管晶体管显示超过15微安的漏极-源极偏压只有0.4伏的电流。
2004-11-07 cond-mat.mtrl-sci
A Tight-Binding Grand Canonical Monte Carlo Study of the Catalytic Growth of Carbon Nanotubes
采用紧束缚模型结合巨正则蒙特卡罗模拟研究了碳纳米管在小镍团簇上的成核过程。该技术紧密遵循通过化学气相沉积合成碳纳米管的条件。作为碳化学势的函数的催化剂颗粒上的碳帽的可能形成进行了研究,对于不同尺寸的颗粒,无论是结晶或无序。我们发现,这些参数强烈影响的帽/颗粒界面的结构,这反过来又会有很强的效果上的控制的纳米管的结构。特别是,我们讨论了表面或次表层的碳的存在。
2007-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Crossover between kite growth and vibrational bridging in pillar-assisted controlled formation of carbon nanotube networks
本研究提出风筝生长机制,通过气流拉长对齐碳纳米管,实现比振动桥接更长的桥接距离,并揭示随长度变化的交叉行为,为调控悬浮网络密度与拓扑提供设计原则。
2025-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Fabrication of single-walled carbon nanotube/Si heterojunction solar cell with high photovoltaic conversion efficiency and stability
采用常压浮动催化剂化学气相沉积法制备了高质量的单壁碳纳米管(SWNTs)网络薄膜,研究了其在碳纳米管/硅异质结太阳能电池中的光伏特性。由于器件窗口尺寸的优化和具有低电阻率和高透明度的SWNT薄膜的利用,SWNT/Si异质结太阳能电池实现了大于12%的高光伏转换效率,而无需任何后处理,例如载流子掺杂处理。此外,这些器件在空气中的光伏性能的高稳定性和再现性也得到了证明。
2013-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Humidity on Microtribology of Vertically Aligned Carbon Nanotube Film
采用化学气相沉积法在硅(001)衬底上沉积了一种森林状垂直取向碳纳米管(VACNT)薄膜,研究了水蒸气环境对VACNT薄膜微摩擦学性能的影响。在相对湿度从0到100%变化的条件下,使用金尖端进行摩擦学实验。结果产生非常低的粘附力和0.6至1.3的高摩擦系数。的粘附力和摩擦力是独立的湿度,可能是由于高疏水性的VACNT。将这些摩擦学特性与类金刚石碳(DLC)样品的摩擦学特性进行比较。
2007-03-28 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
A combination of capillary assembly and dielectrophoresis for wafer scale integration of carbon nanotubes-based electrical and mechanical devices
碳纳米管(CNT)的晶圆级集成仍然是电子和机电应用的挑战。我们提出了一种新的碳纳米管集成过程依赖于控制毛细管组装和掩埋电极介电泳(DEP)的组合。该过程能够监测高密度CNT的精确空间定位及其在预定方向上的排列。使用这种混合组装的双壁碳纳米管(DWNT)实现了独立和低电阻率(4.4 x 10^-5 Ω.m)互连的大阵列。最后,悬浮的单个CNT地毯的阵列已经实现,我们展示了它们的潜在用途作为功能的纳米机电系统(NEMS)通过监测其谐振频率(范围在1.7 MHz至10.5 MHz之间)使用法布里-珀罗干涉仪。
2011-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of Fe and Co binary catalysts in chemical vapor deposition growth of single-walled carbon nanotubes
本研究系统考察Fe-Co比例与CVD条件对单壁碳纳米管生长的影响,结合表征与MD模拟揭示了Fe、Co的差异化作用及最优催化剂组成。
2025-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced field emission from multiwall carbon nanotube films by secondary growth
我们已经研究了镍,金,和铁蛋白涂层催化生长的多壁碳纳米管,以及通过重新提交的装饰纳米管的化学气相沉积过程中产生的二次纳米管。溅射在纳米管上的镍层显示出比金涂层更强的与纳米管壁的相互作用。在环境温度下,这导致Ni比Au更均匀的金属膜。在升高的温度下的表面质量传输导致涂层在纳米管表面上转变为纳米级簇。所得的Au团簇是球状的,与纳米管的接触面积非常小,而Ni团簇沿管轴拉伸,并具有大的接触面积。通过在初级纳米管的壁上直接生长纳米管来建立次级纳米管。薄Ni层或铁蛋白用作催化剂。我们比较了有和没有二次纳米管的样品的场发射性能。次级纳米管的存在大大增强了场发射。
2006-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy and field emission measurements on catalytically grown carbon nanotubes
我们使用微接触印刷来用含铁的催化溶液在硅表面上形成图案。随后在650至1000 ℃的温度下通过化学气相沉积在图案化区域上生长多壁碳纳米管。我们证明了催化生长的多壁纳米管的直径随着沉积温度的增加而增加。拉曼光谱已被用来调查所获得的结构的结晶特性,它被发现,纳米晶体壳的分数增加与温度。场发射性能的测量显示了管直径和发射场值之间的相关性。
2005-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Single-parameter adiabatic charge pumping in carbon nanotube resonators
通过附近的射频天线,在悬浮的碳纳米管中实现了接近机械共振的单参数绝热电荷泵。电荷泵是由于振荡运动对天线信号的重要动态调节,它不同于双参数泵的作用机制。最后,二次谐波振荡器的响应显示了一个有趣的关系,应实验观察到的第一谐波。
2013-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local gating of carbon nanotubes
报道了化学气相沉积(CVD)法生长的碳纳米管下放置多个静电门的局部效应。单壁碳纳米管通过CVD从Fe催化剂岛穿过薄Mo“指状栅极”(150 x 10 nm)生长。在管生长之前,几个指状栅极被光刻图案化,随后使用低温原子层沉积涂覆有图案化的高k电介质。输运测量表明,局部指门具有与全局背门不同的效果。
2003-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular Dynamics Study of the Catalyst Particle Size Dependence on Carbon Nanotube Growth
采用基于经验势能面的分子动力学方法,研究了催化剂粒径对单壁碳纳米管(SWNTs)生长机理和结构的影响.纳米管成核的温度(800-1100 K),这发生在簇的表面上,是类似于催化剂化学气相沉积实验中使用的,和生长机制,这是在汽-液-固模型中描述的,是相同的所有簇的大小在这里研究(铁簇包含10和200之间的原子进行了模拟)。含有至少20个铁原子的大催化剂颗粒使SWNT成核,并且具有比从较小簇成核的SWNT好得多的管状结构。此外,从较大簇生长的SWNT具有与簇直径相似的直径,而直径小于0.5 nm的较小簇成核直径约为0.6-0.7 nm的纳米管。这与实验观察到的单壁碳纳米管的直径与催化剂颗粒的直径相似,并且最大的自支撑单壁碳纳米管为0.6-0.7 nm一致。
2006-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Confinement by Carbon Nanotubes Drastically Alters the Boiling and Critical Behavior of Water Droplets
蒸气压在沸点以上迅速增加,超过临界点液滴就会解体。我们的原子模拟表明,这一事件的顺序是逆转内碳纳米管(CNT)。液滴首先在低温下分解,而压力保持较小。液滴崩解温度与CNT直径无关。相反,取决于CNT直径,需要比本体沸腾温度高得多的温度来升高内部压力。通过CNT尺寸对压力的控制可用于治疗药物递送。
2012-02-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A New Method of Obtaining High Enrichment of Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes
研究了含Ni和Y_2O_3的碳电极在Fe(CO)_5蒸气存在下的电弧放电。据发现,与阴极沉积物不同,沉积在腔室中的网状物主要含有金属性单壁碳纳米管(SWNTs),如拉曼光谱和光学吸收光谱所证明的。金属单壁碳纳米管的百分比随Fe(CO)5的浓度而增加。在最佳条件下,网包含超过90%的金属单壁碳纳米管。该方法能够大规模合成几乎纯的金属SWNT。
2009-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Lithographically defined site-selective growth of Fe filled multi-walled carbon nanotubes using a modified photoresist
采用乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)粉末和常规光致抗蚀剂的简单混合物,在850 °C下用丙烷通过化学气相沉积生长部分填充Fe的多壁碳纳米管(MWCNT)。扫描电子显微镜显示,平均直径为70 nm的催化纳米粒子形成的Si基板上,其中管理的MWCNTs的直径。透射电子显微镜显示,纳米管具有多壁结构与部分Fe填充。通过一种简单的生长路线实现了部分Fe填充的MWCNTs的位置选择性生长。
2019-08-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph