Рассматриваемые вопросы
Фон
Введение в углеродных нанотрубок
Исследования углеродных нанотрубок использовании CRM-и АФМ
Углеродные нанотрубки визуализации с использованием WITec конфокальной микроскопии комбинационного
Визуализация одностенных углеродных нанотрубок, выращенных методом лазерной испарения
Фон
WITec является производителем высокопроизводительных приборов для научных и промышленных применений сосредоточены на новые решения для оптической и сканирующей зондовой микроскопии.
Введение в углеродных нанотрубок
Углеродные нанотрубки являются уникальными наноструктур с замечательными механическими и электрическими свойствами. Из-за их огромный потенциал для будущих инноваций, большое предпринимаются усилия для характеристики этих структур.
Исследования углеродных нанотрубок использовании CRM-и АФМ
В этом исследовании, углеродные нанотрубки исследовались с конфокальной микроскопии комбинационного и атомно-силовой микроскопии с использованием только одного инструмента.
Углеродные нанотрубки визуализации с использованием WITec конфокальной микроскопии комбинационного
Изображение получено с помощью комбинационного Спектральный Режим Съемка CRM200 , что означает, что полный спектр был приобретен в каждом пикселе. Изображение было создано путем оценки интенсивности всех спектрах комбинационного рассеяния. После измерения спектра на каждый пиксель может быть отображен.
Рис. 1 показаны 100 х 100 микрон площадь (200 х 200 пикселей), в том числе 40 000 спектров (время захвата: 100 мс на спектр, мощность лазера: 100 мВт при длине волны 532 нм). В этом примере нанотрубок, нанесенных на специально обработанной кремниевой подложке, которая заставляет нанотрубок собрать в ряды.
Рисунок 1 изображение интегральной интенсивности всех линий комбинационного рассеяния. Углеродные нанотрубки собираются в строки с соответствующими спектрах комбинационного рассеяния. Сканирование: 100 мкм х 100 мкм.
Регулярно и легко наблюдаемых расположение иллюстрируется соответствующими спектрами, обозначенных стрелками: рис. 2 показаны линии КР в 1600/cm и 2690/cm, которые характерны для углеродных нанотрубок и рис. 3, спектр кремнезема с двумя линий КР в 520/cm и 950/cm.
Рисунок 2. Спектр углеродных нанотрубок.
Рисунок 3. Спектр Silica.
Просто вращающийся цель револьверная головка у микроскопа, АСМ измерения могут быть выполнены на том же образце, не касаясь его. Рис. 4 показан обзор образца сканирования диапазона 20 мкм х 20 мкм и 256 х 256 пикселей. Изображение получено на 1,5 сек / линия.
Рисунок 4. АСМ-измерений, 20 мкм х 20 мкм.
Изображения на рис. 5 и рис. 6, зум-ин из 5 мкм и длиной 5 мкм и 1,5 мкм х 1,5 мкм соответственно. Размер одного мер трубки между 15 нм и 60 нм.
Рисунок 5. Zoom-в, 5 мкм и длиной 5 мкм.
Рисунок 6. Zoom-в, 1,5 мкм х 1,5 мкм.
Визуализация одностенных углеродных нанотрубок, выращенных методом лазерной испарения
В следующем исследовании, лазерное испарение выросли одностенных углеродных нанотрубок (ОСНТ), изготовленные на Oak Ridge National Laboratory в образ будут включены. ОУН были нанесены на подложку Si использовании спин-покрытие техники. Рис. 7 показано измерение АСМ с сканирования размером 14 мкм х 14 мкм и 256 х 256 пикселей.
Рисунок 7. АСМ-измерений, 14 мкм х 14 мкм.
Рис. 8 показаны соответствующие измерения в режиме спектрального Визуализация CRM200 на той же позиции образца. Полный спектр получается в каждом пикселе. Сканирование диапазона и 14 мкм х 14 мкм с 150 х 150 пикселей (= 22500 спектров) и временем интеграции 50 мс.
Рисунок 8. Комбинационного измерения, на той же позиции образца, 14 мкм х 14 мкм.
Изображение получено интегрированием по всем линий комбинационного рассеяния. Используя оба изображения спектральных данных может быть четко увязаны с посвященный нанотрубок наблюдается в АСМ-изображения. Ориентации трубы может быть определена путем измерения интенсивности спектра комбинационного рассеяния в зависимости от поляризации.
Сигнал всегда сильной, когда лазерное излучение поляризовано вдоль оси нанотрубки. Поэтому два измерения проводились, один первоначальной оценки, а другая с образцом поворачивается на 90 градусов (ср. рис. 9 и рис. 10).
Рисунок 9 +10. Различные углеродных нанотрубок видны, в зависимости от поляризации света. Поляризация равнину на рис. 10 (внизу) является rotatet на 90 градусов.
В зависимости от поляризации падающего света, различные углеродные нанотрубки являются видимыми. Детальной оценки получены спектральные данные одной углеродной нанотрубки показано на рис. 11. Различные линий комбинационного видны. Каждая часть спектра, радиальные режим дыхания (ОРУ) на отметке 180/cm, D-диапазона на отметке 1330/cm, G-полосы вокруг 1580/cm, второго порядка-режимах и G'-группа может быть использован для отличать свойства углеродных нанотрубок.
Рисунок 11. Спектра углеродных нанотрубок.
Источник: изображения углеродных нанотрубок Объединение конфокальной Раман и атомно-силовой микроскопии - Применение Записка WITec
Для получения дополнительной информации на этот источник пожалуйста, посетите Witec