तैयारी और सी६०/Graphene संकर Nanostructures के लक्षण वर्णन
Summary
यहां हम सी के निर्माण के लिए एक प्रोटोकॉल वर्तमान६०/graphene संकर nanostructures शारीरिक थर्मल वाष्पीकरण द्वारा । विशेष रूप से, जमाव और एनीलिंग शर्तों के उचित हेरफेर की अनुमति 1 डी और अर्ध 1 डी सी के निर्माण पर नियंत्रण६० तरंगित ग्राफीन पर सी संरचनाओं ।
Abstract
एक उच्च वैक्यूम वातावरण में शारीरिक थर्मल जमाव उपंयास ग्राफीन पर आणविक nanostructures के निर्माण के लिए एक स्वच्छ और नियंत्रणीय विधि है । हम जमा और निष्क्रिय ग्राफीन पर सी६० अणुओं है कि 1 डी सी६०/graphene संकर संरचनाओं शामिल अनुप्रयोगों को साकार करने की खोज अग्रिम के लिए वर्तमान तरीके । इस प्रदर्शनी में लागू तकनीकों की तैयारी आणविक जमाव के साथ ही नमूनों की थर्मल एनीलिंग का समर्थन करने में सक्षम क्षेत्रों के साथ उच्च वैक्यूम प्रणालियों की ओर गियर रहे हैं । हम कम दबाव पर सी६० जमाव पर ध्यान केंद्रित एक घर का बना नुडसन एक स्कैनिंग सुरंग माइक्रोस्कोपी (STM) प्रणाली से जुड़े सेल का उपयोग कर । नुडसन सेल के तापमान और जमाव के समय को नियंत्रित करके जमा किए गए अणुओं की संख्या को विनियमित किया जाता है । दो से तीन अणुओं की चौड़ाई के साथ एक आयामी (1 डी) सी६० श्रृंखला संरचनाओं प्रयोगात्मक स्थितियों की ट्यूनिंग के माध्यम से तैयार किया जा सकता है । सी६० अणुओं की सतह गतिशीलता एनीलिंग तापमान के साथ बढ़ जाती है उंहें तरंगित ग्राफीन की आवधिक क्षमता के भीतर स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देता है । इस तंत्र का प्रयोग, यह एक षट्कोण करीब पैक अर्ध-1 डी धारी संरचना करने के लिए 1 डी सी६० श्रृंखला संरचनाओं के संक्रमण को नियंत्रित करने के लिए संभव है.
Introduction
इस प्रोटोकॉल बताते है कैसे जमा करने के लिए और हेरफेर सी६० अणुओं पर ग्राफीन ऐसी है कि 1 डी और अर्ध 1 डी सी६० श्रृंखला संरचनाओं महसूस किया जा सकता है । इस प्रयोग में तकनीक को मैनुअल हेरफेर है, जो धीमी है और महान प्रयास की आवश्यकता हो सकती है पर भरोसा करने के लिए बिना वांछनीय विंयास में adsorbates गाइड की जरूरत को संबोधित करने के लिए विकसित किया गया । प्रक्रियाओं यहां वर्णित एक नमूना तैयार करने के नमूने की आणविक जमाव और थर्मल एनीलिंग का समर्थन करने में सक्षम क्षेत्र के साथ एक उच्च वैक्यूम प्रणाली के उपयोग पर भरोसा करते हैं । STM नमूनों को चिह्नित करने के लिए प्रयोग किया जाता है, लेकिन अन्य आणविक संकल्प तकनीक लागू किया जा सकता है.
एक नुडसन कोशिका के भीतर अणुओं के थर्मल वाष्पीकरण पतली फिल्मों को तैयार करने के लिए एक कुशल और स्वच्छ तरीका है । इस प्रोटोकॉल में, एक नुडसन कोशिका एक ग्राफीन सब्सट्रेट पर सी६० अणुओं को लुप्त होने के लिए प्रयोग किया जाता है । इस नुडसन सेल वाष्पन मुख्य रूप से एक क्वार्ट्ज ट्यूब, एक हीटिंग रेशा, thermocouple तार, और feedthroughs1,2,3शामिल हैं । क्वार्ट्ज ट्यूब अणुओं को समायोजित करने के लिए प्रयोग किया जाता है, टंगस्टन रेशा लागू वर्तमान के माध्यम से क्वार्ट्ज ट्यूब में अणुओं तपता है, और thermocouple तारों तापमान को मापने के लिए उपयोग किया जाता है । प्रयोगों में, जमाव दर नुडसन सेल में तापमान स्रोत ट्यूनिंग द्वारा नियंत्रित किया जाता है । thermocouple तारों क्वार्ट्ज ट्यूब के बाहर की दीवार से जुड़े होते है और इसलिए आम तौर पर बाहर की दीवार है कि कोशिका जहां आणविक स्रोत स्थित है के अंदर तापमान से थोड़ा अलग है की एक तापमान उपाय । क्वार्ट्ज ट्यूब में सटीक तापमान प्राप्त करने के लिए, हम दो thermocouple setups का उपयोग कर अंशांकन प्रदर्शन के अंदर और बाहर के तापमान को मापने के लिए ट्यूब और तापमान अंतर दर्ज की गई । इस तरह, हम और अधिक ठीक आणविक वाष्पीकरण thermocouple क्वार्ट्ज ट्यूब के बाहर से जुड़ी तारों का उपयोग प्रयोगों के दौरान स्रोत के तापमान पर नियंत्रण कर सकते हैं । क्योंकि sublimated अणुओं की एक छोटी राशि एक गैसीय चरण में एक कम दबाव में होगा, जब अणु काफूर हो जाती है, वहां आम तौर पर एक जुड़े दबाव परिवर्तन है । इसलिए, हम लोड लॉक ध्यान में दबाव के परिवर्तन की निगरानी ।
इस वाष्पीकरण के लिए सी६०जैसे विभिन्न अणु स्रोतों को जमा किया जा सकता है, सी७०, बोरान subphthalocyanine क्लोराइड, Ga, Al, और पारा4,5,6,7,8. अन्य पतली फिल्म तैयारी तकनीक के साथ तुलना में, उदाहरण के लिए,9,10,11कास्टिंग स्पिन, उच्च वैक्यूम में थर्मल वाष्पीकरण बहुत क्लीनर और बहुमुखी है के बाद से वहाँ कोई विलायक के लिए आवश्यक है साठा आहे. इसके अलावा, degassing प्रक्रिया से पहले बयान स्रोत की पवित्रता में सुधार, संभव अशुद्धियों को नष्ट करने ।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रोटोकॉल में वर्णित तकनीकों कार्बनिक पदार्थ और अंय उच्च वाष्प दबाव सामग्री के थर्मल जमाव के लिए तैयार कर रहे हैं । इन तकनीकों अल्ट्रा उच्च वैक्यूम प्रणालियों के साथ एकीकृत किया जा सकता है कि नमूना…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम अनुदान W911NF-15-1-0414 के तहत अमेरिकी सेना के अनुसंधान कार्यालय द्वारा समर्थित है ।
Materials
| CF Flanged power feedthrough | Kurt J. Lesker | EFT0042033 | |
| Copper sheets | Alfa Aesar | 7440-50-8 | |
| Thermocouple chromel/alumel wires | Omega Engineering | ST032034/ST080042 | |
| Tungsten wires | Alfa Aesar | 7440-33-7 | |
| Stainless steel rods | McMaster-Carr | 95412A868 | |
| Copper wires | McMaster-Carr | 8873K28 | |
| Hollow copper rods | McMaster-Carr | 7190K52 | |
| C60 | MER Corporation | MR6LP |
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