7. Создание нанопроводов из нанотрубок

Нанопровода похожи на стволы деревьев, хотя и отличаются от них по размерам на многие порядки. И те, и другие являются, по существу, одномерными физическими объектами, диаметр которых пренебрежимо мал по сравнению с длиной. За последние годы был достигнут значительный прогресс в технологии изготовления нанопроводов и их практическом использовании при конструировании приборов нового поколения. Основная проблема здесь заключается в сложности иерархической организации этих "строительных блоков" наноэлектроники. Было предложено использовать воду для упорядочения больших массивов углеродных нанотрубок (рис.4). В обоих случаях плавающие на поверхности воды нанотрубки уплотнялись с помощью управляемых компьютером боковых барьеров ("берегов реки"). При этом они ориентировались вдоль одного (параллельного барьерам) направления и образовывали плотный поверхностный монослой, который затем перемещался на подложку как единое целое.

Рис.4 Упорядочение углеродных нанотрубок

Связь между несколькими такими монослоями обеспечивали металлические контакты. При этом практически нет ограничений сверху на площадь слоя (так, 20см² достигается сравнительно легко). Развитая методика фактически открывает путь к интегральным наносхемам. Но на этом пути еще предстоит решить немало проблем. В частности, нужно научиться адресно обращаться к индивидуальным наноэлементам большого массива, а также обеспечить надежную "вертикальную" связь нанослоев.

2. Практическая часть.

Построить структурную модель углеродной нанотрубки с металлическими

и полупроводниковыми свойствами с заданными индексами хиральности (n,m).

Вариант 12.

I (12, 12)

n=12, m=12;

1. Угол хиральности α равен:

2. Диаметр нанотрубки:

3. Данная на нотрубка имеет индексы хиральности (12,12), т.е. n=m,

следовательно, она относится к кресельным.

4. Для кресельных нанотрубок ширина ячейки равна величине

элементарного вектора аграфитовой сетки - |a|=0.246 нм. Величина вектора С

равна :

|С|= нм.

5. Все кресельные нанотрубки обладают металлическими свойствами.

II (6, 3)

1. Угол хиральности α равен:

2. Диаметр нанотрубки:

3. Нанотрубка является хиральной. n-m=3 следовательно нанотрубка обладает металлическими свойствами.

4. Для хиральной нанотрубки:

Величина вектора С равна:

Вывод: нами были изучены способы расчета параметров и моделирования нанотрубок. Исходя из индексов хиральности определены электрические свойства нанотрубок (металлические/полупроводниковые).

3. Реферативный поиск. (Реферативный журнал (Электроника)№3 2011 г.)

Вид документа: отдельный патентный документ

Вид патентного документа: Пат.

МКИ: B 82 B 3/00 (2006.01)

Оригинальное заглавие: Способ и устройство для непрерывного производства нанодисперсных материалов

Дата публикации заявки: 20.08.2010

Ключевые слова: наноматериалы; углеродные нанотрубки

Реферат: Изобретение относится к способам массового получения нанодисперсных материалов (НДМ) в форме нанопорошков (НП) или нанотрубок (НТ), а также и устройствам для их осуществления. Технологический результат заключается в обеспечении непрерывного получения НДМ высокой однородности, возможности регулирования геометрии НДМ, универсальности микрореактора с возможностью его перестройки в зависимости от формы получаемого НДМ-НП или НТ.

Вид документа: статья в сериальном издании

ISSN: 0021-4922

Заглавие: Рост миллиметровых вертикально-ориентированных углеродных нанотрубок микроволновым плазменным химическим парофазным осаждением

Оригинальное заглавие: Growth of millimeter-scale vertically aligned carbon nanotubes by microwave plasma chemical vapor deposition

Язык: Англ.

Код страны: JP

Источник: Jap. J. Appl. Phys. NБЕСКОНЕЧН, 2010, т.49, стр.085101/1-085101/4

Ключевые слова: углеродные нанотрубки

Реферат: Вертикально-ориентированные миллиметровые углеродные нанотрубки (УНТ) были выращены при низкой температуре 700°С микроволновым плазменным химическим осаждением. Кислород и вода были использованы для исследования их роли в скорости роста и кристалличности УНТ. С помощью сканирующего электронного микроскопа и просвечивающего электронного микроскопа были исследованы высота и количество слоев УНТ. Обнаружено, что кислород значительно увеличивает скорость роста УНТ (примерно в два и три раза выше, чем скорость роста обычных УНТ или в присутствии воды соответственно)

Вид документа: статья в сериальном издании

ISSN: 0957-4484

Автор(ы): Xiong W., Xhou Y. S., Mahjouri-Samani M., Yang W. Q., Yi K. J., He X. N., Liou S. H., Lu Y. F.

Заглавие: Самоориентированный рост монослойных углеродных нанотрубок с использованием оптического ближнеполевого эффекта

Оригинальное заглавие: Self-aligned growth of single-walled carbon nanotubes using optical near-field effects

Язык: Англ.

Код страны: GB

Источник: Nanotechnology N", 2009, т.20, стр.025601/1-025601/4

Ключевые слова: монослойные углеродные нанотрубки; углеродные нанотрубки

Реферат: Был реализован рост самоориентированных ультракоротких однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ) с использованием оптического ближнеполевого эффекта химическим парофазным осаждением в присутствии лазерного излучения. За счет применения ближнеполевого эффекта были изготовлены мостовые структуры, содержащие каналы на основе одиночной ОУНТ с помощью предложенного метода на низкотемпературной подложке. Числовое моделирование подтверждает значительное увеличение локального нагрева у вершины металлического электрода под воздействием лазерного излучения, величина которого на порядок выше, чем у остальных электродов.

Вид документа: статья в сериальном издании

ISSN: 0957-4484

Автор(ы): Olofsson Niklas, Ek-Weis Johan, Eriksson Anders, Idda Tonio, Campbell Eleanor E.B.

Заглавие: Определение эффективного модуля Юнга структуры из вертикально ориентированных углеродных нанотрубок: простой варактор на основе таких нанотрубок

Оригинальное заглавие: Determination of the effective Young's modulus of vertically aligned carbon nanotube arrays: a simple nanotube-based varactor

Язык: Англ.

Код страны: GB

Источник: Nanotechnology N<8, 2009, т.20, стр.385710/1-385710/6

Ключевые слова: нанотрубки; углеродные нанотрубки

Реферат: Электромеханические свойства матрицы из вертикально выравненных многостенных углеродных нанотрубок (УНТ) исследовались на структуре конденсатора с геометрией параллельных пластин. Электростатические смещения визуализировались с применением оптического микроскопа и сканирующего электронного микроскопа. Установлена хорошо воспроизводимая динамика смещений при напряженных менее величины напряжения, при котором под действием электростатических сил происходит смыкание пластин конденсатора (напряжение смыкания - pull-in voltage). Стенки вертикально ориентированных УНТ ведут себя как единая твердая структура. Значение эффективного модуля Юнга для такой структуры определяется путем сравнения результатов смещения в реальной структуре с результатами электростатического моделирования. Эффективный модуль Юнга по такой оценке очень мал и составляет величину ЭКВИВ1-10 МПа. Изменение емкости и добротность определялись по измерениям частоты при передаче радиосигнала. Емкость изменялась на величину более 20%, а добротность Q изменялась в диапазоне 100-10 при изменении частоты в диапазоне 0,2-1,5 ГТц.