Nanotubes Visualizando Usando uma Série Completa de Instrumentos de NanoLaboratory NTEGRA da Ponta De Prova da Exploração de NT-MDT

Assuntos Cobertos

Fundo
SPM - Uma Ferramenta Comum para a Imagem Lactente de Nanotubes
As Características Elétricas Podem Ser Analisadas por EFM e por SKM
Única Caracterização Espectral de Nanotube pela Espectroscopia Ultra-Alta da Definição (TERS)
Nanowire como uma Fibra Óptica
A Estabilidade A longo prazo é a Base para Manipulações Exactas
Plataforma de NTEGRA®

Fundo

Nanotubes é pequeno bastante de modo que somente alguns métodos cabidos para visualizá-los. Por outro lado são o objeto de um interesse extraordinário de modo que muitos e muitas aproximações científicas modernas sejam desejáveis ser aplicado Para Sondar NanoLaboratory NTEGRA® forneçam uma plataforma a com sucesso tratem os nanotubes. Algumas imagens do nanotube que ilustram possibilidades de métodos diferentes são apresentadas Aqui como uma galeria subdividida em quatro grupos:

  • SPM que visualiza
  • Propriedades Elétricas
  • Propriedades Quimicas de composição, espectrais e ópticas
  • Nanomanipulations

SPM - Uma Ferramenta Comum para a Imagem Lactente de Nanotubes

STM (Microscopia da Escavação De Um Túnel da Exploração) reserva ver únicos nanotubes com a definição atômica. O AFM (Microscopia Atômica da Força) por sua vez fornece muito mais modos de contraste e servir-los como um conjunto de ferramentas para testar o grande grupo de propriedades físicas junto com o visualização próprio. A Ponta De Prova NanoLaboratory NTEGRA® Prima é um sistema poderoso e conveniente de SPM. Em a maioria de casos comuns é escolha perfeita para STM ultra-sensível e a imagem lactente do AFM da alto-precisão.

Figura 1. imagem de STM do nanotube do carbono depositada na carcaça de HOPG. A estrutura Atômica do nanotube é claramente visível. Cortesia de Imagem de Prof.V.K.Nevolin, Instituto da Engenharia Eletrônica, Rússia de Moscovo.

Figura 2. nanotubes do Carbono na superfície do silicone. Modo da imagem lactente da Fase. Cortesia da Amostra de Dr.H.B. Chan, Departamento de Física, Universidade de Florida, EUA.

As Características Elétricas Podem Ser Analisadas por EFM e por SKM

os métodos da Dois-Passagem SPM gostam de EFM, SKM ou MFM são muito sensíveis ao ambiente. De facto as condições do vácuo podem extremamente melhorar a qualidade da imagem lactente da dois-passagem que aumenta o Q-Factor do modilhão. A Aura de NanoLaboratory NTEGRA® da Ponta De Prova fornece muita liberdade para operar-se em condições do baixo-vácuo. Em termos do controle NTEGRA® da atmosfera a Aura é a solução a mais bem equilibrada porque o equipamento do vácuo é cabido para ser muito compacto e econômico mas poderoso bastante. Toma somente 1 minuto para conseguir o aumento do Q-Factor de 10 vezes!

Figura 3. Mistura de nanotubes do carbono da espessura diferente como elas vista na topografia (a), microscopia da força electrostática (EFM, B), e microscopia de varredura da ponta de prova de Kelvin (SKM, C) modos. EFM mostra que todos os nanotubes estão cobrados. As Diferenças responsáveis podem ser observadas pela mostra a mais grossa dos nanotubes de SKM.The (diâmetro aproximadamente 4 nanômetro) o mais baixo potencial em SKM e o mais finos (diâmetro aproximadamente 1,5 nanômetro) têm o potencial o mais alto (ponto de aproximadamente 1,5 V).Arrows os mesmos nanotubes em cada imagem.

Única Caracterização Espectral de Nanotube pela Espectroscopia Ultra-Alta da Definição (TERS)

O sistema o mais poderoso desenvolvido para experiências ópticas avançadas é os Espectros de NTEGRA®. Além do que a maioria de métodos NTEGRA® de SPM os Espectros disponíveis fornecem o desempenho excelente em seguintes áreas de pesquisa:

  • Microscopia confocal do Laser (definição de 200 nanômetro em XY)
  • Micro-espectroscopia de Raman e micro-imagem lactente de Raman (definição de 200 nanômetro em XY)
  • Microscopia óptica do próximo-campo da Exploração (SNOM, definição de aproximadamente 30 nanômetro em XY)
  • Únicas detecção, identificação, e imagem lactente da molécula na base de efeitos do realce do campo local (TERS, SERS e fluorescência aumentada)

Um mais exemplo do grupo enorme de experiências ópticas disponíveis com os Espectros de NTEGRA® é o visualização de propriedades ópticas do nanotube.

Figura 4. (a) - uma ponta de prova especialmente preparada do AFM (modilhão revestido do metal ou fio de metal gravado) é posicionada precisamente dentro de um ponto de laser firmemente focalizado. (b) - a intensidade do nanotube G- e D Raman do carbono une aumentos por diversos ordens de grandeza quando a ponta de prova especial do AFM estiver aterrada e posicionada sobre (um pacote pequeno do nanotube de 5 alturas do nanômetro) - o efeito da dispersão aumentada Ponta de Raman (TERS). (c) - a imagem confocal “convencional” de Raman do pacote do nanotube, a largura observada do pacote é ~250 nanômetro (limite de difracção da microscopia confocal, comprimento de onda do laser - 633 nanômetro). (d) - Imagem de TERS do mesmo pacote - agora a largura observada é ~70 nanômetro. Note, neste exemplo, TERS fornece mais de 4 vezes a melhor definição espacial em relação à microscopia confocal. A Definição para baixo a 10 nanômetro e menos é teòrica possível. As Medidas são feitas com Espectros de NTEGRA na configuração Invertida. Cortesia dos Dados do Dr. S. Kharintsev, Dr. J. Gabinete, Dr. G.Hoffmann, Prof. G. de Com, TUE, os Países Baixos e Dr. P.Dorozhkin, NT-MDT Co.

Nanowire como uma Fibra Óptica

A Figura 5. AFM do nanowire do semicondutor (GaN Manganês-Lubrificado) é mostrada no A. Tem um diâmetro de aproximadamente 300 nanômetro como visto em um perfil da altura que cruza o (b). O nanowire mostra a fluorescência no infravermelho próximo quando entusiasmado por um laser verde (488 nanômetro). A imagem confocal da fluorescência do laser da Exploração dela está na imagem da fluorescência das mostras de C.D do nanowire, sendo entusiasmado em seu centro por um ponto de laser firmemente focalizado (diâmetro de ~300 nanômetro). O nanowire é imaged por uma câmera de refrigeração do CCD “em um modo da imagem directa” da espectrografia; o laser da excitação é eliminado completamente por filtros de borda neste esquema (assim como em fazer a varredura o esquema confocal da detecção da fluorescência do laser). Da imagem (d) é claro que a luz da emissão está transmitida parcialmente através do nanowire do centro a ambas as extremidades. Do perfil da intensidade de luz (e) pode-se determinar que aproximadamente 70% da luz emissora está transmitido para mais de 10µm. Prove a cortesia de Prof.Y. Bando, Instituto Nacional para a Ciência de Materiais, Japão.

a Estabilidade a longo prazo é a Base para Manipulações Exactas

Há três características de sistema que são cruciais para o sucesso dos nanomanipulations. Todos Os três são desenvolvidos o mais profunda dentro da Ponta De Prova NanoLaboratory de NTEGRA® Therma.

  • Estabilidade de Sistema. O projecto Exclusivo de blocos da exploração e do registo (materiais, geometria Etc.) compensa a maioria de tracções da temperatura - o factor principal que afeta a estabilidade a longo prazo e a estabilidade na temperatura em mudança. A Maioria de tracções mecânicas são compensado devido às soluções do projecto da plataforma de NTEGRA®.
  • Repetibilidade na alta resolução. A Repetibilidade significa que uma pode zumbir dentro para alguns detalhes na grande área, zumbe para fora parte traseira que obtem a mesma imagem em grande escala ou torna a varrer simplesmente muitas vezes a mesma área de alta resolução. Os sensores Integrados da operação do circuito fechado têm os mercado-mais baixos ruídos fornecer a repetibilidade perfeita em todas as áreas de varredura para baixo a 50 nanômetro.
  • Software Conveniente. O pacote Prolongado do nanolithography/manipulação é pre-incluído no software da Nova. Permite que a maioria de nanomanipulations comuns sejam executados na maneira muito conveniente através da relação fácil e intuitiva clara. Por outro lado a Nova PowerScript fornece a liberdade máxima nas experiências de toda a complexidade com da factura dos macro.

Figura 6. O exemplo o mais simples dos nanomanipulations. O nanotube do Carbono mostrado na imagem esquerda foi empurrado ao longo do sentido especificado (seta branca). A imagem Direita mostra o nanotube na posição resultante. As Linhas para mover a ponta de prova avante podem ser apenas afogam-se pelo rato. Se Não os moldes de toda a complexidade podem facilmente ser transferidos da lima de gráficos.

Figura 7. Para avaliar a estabilidade a longo prazo do sistema a mesma área da amostra com nanotubes acoplados partículas do carbono do ímã era imaged repetitiva por muito tempo. O deslocamento XY Total da característica do marcador (partícula de e.g.magnet) para 7 horas era tão pequeno quanto aproximadamente 35 nanômetro. Prove a cortesia do Dr. H.B. Chan, Departamento de Física, Universidade de Florida, EUA.

Plataforma de NTEGRA®

NT-MDT desenvolveu a plataforma de NTEGRA® para juntar-se às facilidades as mais poderosas de SPM com os métodos científicos do non-SPM o mais moderno e o mais profundo. Quanto para a SPM pode ser executado no baixo ou vácuo alto, com controle de temperatura preciso e estabilidade thermo e a longo prazo original. Quanto para às facilidades do non-SPM há uma observação óptica de alta resolução disponível (para baixo a 0,4 µm, a opção de HRV®), espectroscopia de Raman (Espectros de NTEGRA®), tomografia (NTEGRA® Tomo), métodos da electroquímica e muito mais. O ponto-chave do conceito de NTEGRA® é que todas as facilidades estão integradas naturalmente dentro do sistema inteiro em níveis do hardware e do software. É por isso a re-especialização de qualquer sistema de NTEGRA® em um outro é muito fácil e econômica. Transfira o catálogo novo de NTEGRA® em http://www.ntmdt.com/download/catalog_NTEGRA.pdf ou exija-o directamente de nossos gerentes atentos na matriz.

Source: NT-MDT Co.
Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor NT-MDT Co.

Date Added: Jun 26, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 21:20

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