Ämnen som tas upp
Bakgrund
Introduktion för kolnanorör
Nanorör undersökningar med hjälp av CRM och AFM
Nanorör avbildning med WiTEC Confocal Ramanmikroskopi
Avbildning av Single-vägg Nanorör vuxit med Laserförångning
Bakgrund
WiTEC är en tillverkare av högpresterande instrument för vetenskapliga och industriella applikationer fokuserat på nya lösningar för optiska och svepspetsmikroskopi.
Introduktion för kolnanorör
Kolnanorör är unika nanostrukturer med anmärkningsvärd mekaniska och elektriska egenskaper. På grund av sin enorma potential för framtida innovationer är stora ansträngningar för att karaktärisera dessa strukturer.
Nanorör undersökningar med hjälp av CRM och AFM
I denna studie var kolnanorör undersökts med Confocal Ramanmikroskopi och atomkraftsmikroskopi med bara ett enda instrument.
Nanorör avbildning med WiTEC Confocal Ramanmikroskopi
En bild erhölls med hjälp av Raman Spectral Imaging läge i CRM200 , vilket innebär att ett komplett spektrum förvärvades i varje pixel. Bilden genererades genom att utvärdera intensiteten hos alla Raman spektra. Efter mätningen, kan spektrum för varje pixel visas.
Fig.. 1 visar en 100 x 100 mikron område (200 x 200 pixlar), inklusive 40 000 spektra (förvärv tid: 100 ms per spektrum, laser effekt: 100 mW @ 532 nm). I detta exempel nanorör deponeras på en specialbehandlad kiselsubstrat, som tvingar nanorör att montera i rader.
Figur 1 Bild på integrerad intensiteten av alla Raman rader:. Kolnanorör monteras i rader med motsvarande Raman spektra. Scan område: 100 ìm x 100 ìm.
De regelbundna och enkelt observerbara arrangemang illustreras med motsvarande spektra som utsetts av pilar: Bild. 2 visar Raman linjer vid 1600/cm och 2690/cm som är karakteristiska för kolnanorör och fikon. 3 är det spektrum av kiseldioxid med de två Raman linjer vid 520/cm och 950/cm.
Figur 2. Spektrum av kolnanorör.
Figur 3. Spektrum av Silica.
Genom att helt enkelt vrida målet torn av mikroskopet kan AFM mätningar utföras på samma prov utan att röra den. Fig.. 4 visar en översikt av provet med en avsökning av 20 m x 20 m och 256 x 256 pixlar. Bilden erhölls på 1,5 sek / linje.
Figur 4. AFM mätning, 20 m x 20 mikrometer.
Bilderna i figur. 5 och figur. 6 är zoom-ins av 5 ìm x 5 ìm och 1,5 ìm x 1,5 ìm, respektive. Storleken på en enda rör åtgärder mellan 15 nm och 60 nm.
Figur 5. Zooma in, 5 ìm x 5 ìm.
Figur 6. Zoom-in, 1,5 ìm x 1,5 ìm.
Avbildning av Single-vägg Nanorör vuxit med Laserförångning
I följande studie Laserförångning vuxit enda vägg kolnanorör (SWNT) som produceras vid Oak Ridge National Laboratory är avbildade. SWNTs var deponeras på en Si substrat med hjälp av en spin-beläggning teknik. Fig.. 7 visar en AFM mätning med en skanning storlek på 14 ìm x 14 ìm och 256 x 256 pixlar.
Figur 7. AFM mätning, 14 ìm x 14 ìm.
Fig.. 8 visar motsvarande mätning i Spectral Imaging läget i CRM200 på samma prov position. Ett komplett spektrum erhålls vid varje pixel. Avsökning, också 14 ìm x 14 ìm med 150 x 150 pixlar (= 22.500 spektra) och en integrering på 50 ms.
Figur 8. Raman mätning på samma prov position, 14 ìm x 14 ìm.
Bilden erhölls genom att integrera över alla Raman linjer. Använd båda bilderna spektrala data tydligt kan kopplas till särskilda nanotuber observerats i AFM bilden. Inriktningen av rören kan bestämmas genom att mäta intensiteten i Ramanspektrum beroende på polarisering.
Signalen är alltid starkast när laserljuset är polariserat längs nanorör axeln. Därför två mätningar utfördes, roteras ett första mätning, och en annan med provet med 90 grader (jämför fig.. 9 och FIG. 10).
Figur 9 +10. Olika kolnanorör är synliga, beroende på polarisering av ljus. Polarisation vanligt i bild. 10 (botten) är rotatet med 90 grader.
Beroende på polarisering av det infallande ljuset, olika kolnanorör är synliga. En detaljerad utvärdering av de erhållna spektrala data för en Nanorör visas i figur. 11. Olika Raman linjer är synliga. Varje del av spektrumet, de radiella andning läge (RBM) runt 180/cm, D-bandet runt 1330/cm, G-bandet runt 1580/cm andra ordningens-lägen och G'-band kan användas för att skilja egenskaper hos kolnanorör.
Figur 11. Spektrum av kolnanorör.
Källa: Imaging av kolnanorör kombinera Confocal Raman och atomkraftsmikroskopi - Ansökan Not från WiTEC
För mer information om denna källa besök WiTEC