Селективне оборотне окиснення одношарових вуглецевих нанотрубок, Різне, Залізо, статті

Вуглецева нанотрубка (УНТ) являє собою надмініатюрні електронний пристрій, який може бути використано в якості елемента інтегральної схеми. Параметри такого пристрою (ширина забороненої зони, провідність та інші) залежать від структурних характеристик нанотрубки, таких як діаметр і хіральність (кут між віссю нанотрубки і гексагональної площиною, з якої ця нанотрубка складена).


Таким чином, деякі з синтезованих нанотрубок володіють металевою провідністю, а інші характеризується напівпровідниковими властивостями, причому ширина забороненої зони цих напівпровідників змінюється в залежності від діаметра і хіральності в досить широких межах. Оскільки при масовому синтезі нанотрубок їх параметри характеризуються значним розкидом, основна проблема, яка повинна бути вирішена на шляху практичного використання УНТ в наноелектроніці, полягає в необхідності селективного відбору УНТ із заданими електронними характеристиками.


В даний час проблема поділу УНТ, що володіють різними електронними характеристиками, досліджується в багатьох лабораторіях світу. Серед різних підходів, пропонованих для вирішення цієї проблеми, найбільш перспективним представляється метод, заснований на селективному проведенні хімічних реакцій. Можливості цього методу були, зокрема, продемонстровані нещодавно авторами роботи, виконаної в одному з коледжів штату Массачусетс (США) [1]. В якості окислювача використовували синглетний кисень, приєднання якого до одношаровим УНТ проводили в суспензії тетрагідрофурану (ТГФ) під впливом випромінювання вольфрамо-галогенною лампи. Для отримання синглетного кисню використовували реакцію молекулярного кисню з тетрафенілпорфіном, під впливом УФ опромінення. Після завершення реакції окислення нанотрубки промивали етанолом, протягом 10 хвилин центрифугували і чотири рази профільтровивается для видалення тетрафенілпорфіна. Факт окислення нанотрубок реєстрували по зміні спектрів поглинання у видимій області, на яких в результаті окислення зникали відомі особливості, пов'язані з сингулярностями Ван Хова. У результаті відпалу окислених зразків УНТ у вакуумі при температурі 200проЗ протягом 2 годин вказані особливості відновлювалися, що свідчило про оборотне характері окислення.


Обробка спектральних даних показує, що швидкість реакції окислення для УНТ, що володіють металевою провідністю, істотно перевищує відповідну величину для напівпровідникових нанотрубок. Так, окислення напівпровідникових нанотрубок було зареєстровано лише через 15 годин спостережень, у той час як металеві нанотрубки окислялись вже на першій годині експерименту. Тим самим можна зробити висновок, що окислення УНТ синглетним киснем має оборотний характер, причому реакція характеризується селективністю по відношенню до металевих УНТ. Цей результат може бути покладений в основу процесу відділення нанотрубок, що володіють напівпровідниковими властивостями, від металевих УНТ, що відкриває перспективи використання УНТ в наноелектроніці.


Автор – А.В. Єлецький

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*