使用各种各样的扫描的形象化的 Nanotubes 探查从 NT-MDT 的 NanoLaboratory NTEGRA 仪器

包括的事宜

背景
SPM - 为 Nanotubes 想象的一个普通工具
电子特性可以由 EFM 和 SKM 检验
由超离频的解决方法分光学 (TERS) 的唯一 Nanotube 光谱描述特性
作为光纤的 Nanowire
长期稳定性是准确处理的基础
NTEGRA® 平台

背景

Nanotubes 是足够小的,以便适合的仅一些个方法形象化他们。 另一方面他们是对象非常利益,以便许多和许多现代科学途径是理想适用探查 NanoLaboratory NTEGRA® 提供平台给顺利地处理 nanotubes。 这里说明不同的方法的可能性一些 nanotube 图象存在作为画廊细分到四个组:

  • 形象化的 SPM
  • 电子属性
  • 化学成分,光谱和光学性能
  • Nanomanipulations

SPM - 为 Nanotubes 想象的普通工具

STM (扫描挖洞显微学) 准许查看唯一 nanotubes 用基本解决方法。 AFM (基本强制显微学) 反过来提供更加不同的模式并且起一个工具套件作用对于测试大套物理属性以及形象化。 探测 NanoLaboratory NTEGRA® Prima 是一个强大和方便 SPM 系统。 在多数公用案件它是超灵敏的 STM 和高精确度 AFM 想象的理想的选择。

在 HOPG 基体的图 1. 存款的碳 nanotube STM 图象。 nanotube 的原子结构明显地是可视的。 Prof.V.K.Nevolin 镜象,电子工程学莫斯科学院,俄罗斯。

在硅表面的图 2. 碳 nanotubes。 阶段想象模式。 Dr.H.B 范例礼貌。 陈,物理系,佛罗里达,美国大学。

电子特性可以由 EFM 和 SKM 检验

二路式的 SPM 方法喜欢 EFM, SKM 或 MFM 对这个环境是非常敏感的。 实际上真空情况可能非常地改进增加悬臂的 Q 系数的二路式的想象质量。 探测 NanoLaboratory NTEGRA® 气氛在低真空情况提供自由运行。 根据气氛控制,因为真空设备适合是非常紧凑和经济,但是足够,强大的 NTEGRA® 气氛是这个最平衡的解决方法。 只需要 1 分钟取得 10 时间 Q 系数增量!

图 3. 另外厚度碳 nanotubes 混合物作为在地势看见的他们的 (a),静电力显微学 (EFM, B) 和浏览的凯尔文探测显微学 (SKM 方面, C) 模式。 EFM 向显示所有 nanotubes 被充电。 负责的区别可以由 SKM.The 最厚实的 nanotubes (直径大约 4 毫微米) 显示观察在 SKM 的最低的潜在,并且最稀薄 (直径大约 1.5 毫微米) 有最高的潜在 (大约 1.5 V).Arrows 点在每个图象的同样 nanotubes。

由超离频的解决方法分光学 (TERS) 的唯一 Nanotube 光谱描述特性

为先进的光学实验开发的最强大的系统是 NTEGRA® 光谱。 除多数 SPM 方法可用的 NTEGRA® 之外光谱在下列研究领域提供非常好的性能:

  • 激光共焦的显微学 (在 X - Y 的 200 毫微米解决方法)
  • 喇曼微型分光学和喇曼微型想象 (在 X - Y 的 200 毫微米解决方法)
  • 扫描近域光学显微学 (SNOM,在 X - Y 的大约 30 毫微米解决方法)
  • 唯一分子检测、确定和想象在基础局部域改进作用 (TERS、 SERS 和改进的荧光)

巨大的套的另外一个示例光学实验可用对 NTEGRA® 光谱是 nanotube 光学性能的形象化。

图 4. (a) - 特殊地准备的 AFM 探测 (涂金属的悬臂式或被铭刻的金属线) 精密地确定在一个紧密地集中的激光地点里面。 (b) - 强度碳 nanotube G- 和 D- 喇曼由几个数量级结合增量,当特殊 AFM 探测登陆并且确定在小的 (5 个毫微米高度) nanotube 捆绑 - 技巧改进的喇曼分散的作用 (TERS)。 (c) - “nanotube 捆绑的常规”共焦的喇曼图象,捆绑的被观察的宽度是 ~250 毫微米 (共焦的显微学,激光波长的衍射极限 - 633 毫微米)。 (d) - 同一捆绑的 TERS 图象 - 现在这个被观察的宽度是 ~70 毫微米。 与共焦的显微学比较,在本例中比 4 时间更好的空间分辨率注意, TERS 提供更多。下来解决方法到 10 毫微米和较少是理论上可能的。评定完成与在被倒置的配置的 NTEGRA 光谱。 S. Kharintsev, J. Loos, G.Hoffmann, P.Dorozhkin, NT-MDT Co. 博士教授 G. de With,星期二、荷兰和博士博士博士数据礼貌。

作为光纤的 Nanowire

图 5. AFM 半导体 nanowire (Mn 被掺杂的 GaN) 显示在 A。 它在克服它的高度配置文件有直径大约 300 毫微米如被看见 (b)。 nanowire 在最近的红外线显示荧光,当激发由绿色激光 (488 毫微米)。 扫描激光共焦的荧光图象的它在 C.D 显示 nanowire 的荧光图象,是兴奋的在其中心由一个紧密地集中的激光地点 (~300 毫微米直径)。 nanowire 由一台冷却的 CCD 照相机是印象的在频谱图的 “直射影象”模式下; 励磁激光由在此模式的边缘滤器完全地中断 (以及在浏览激光共焦的荧光检测模式)。 从这个图象 (d) 是确切放射光通过从这个中心的 nanowire 部分地被传达给两个末端。 从光强度配置文件 (e) 可以确定大约 70% 散发的光传输为超过 10µm。 抽样 Prof.Y. Bando,材料学国家学院,日本礼貌。

长期稳定性是准确处理的基础

有为 nanomanipulations 的成功是关键的三个系统特征。 全部三是在 NTEGRA® Therma 探测最深刻地被开发的 NanoLaboratory 内

  • 系统稳定性。 独有的设计扫描和注册块 (材料,几何等) 补偿大多温度偏差 - 影响长期稳定性和稳定性的主要系数在更改的温度。大多机械偏差补偿的归结于 NTEGRA® 平台设计解决方法。
  • 在高分辨率的反复性。 反复性意味着一个可能放大关于在大区的有些详细资料,迅速移动获得同一个大规模图象的返回或重新扫描许多时间同一高分辨率区。 集成闭环运算传感器有最市场低的噪声提供理想的反复性在所有浏览的区下来到 50 毫微米。
  • 方便软件。 延长的 nanolithography/处理程序包是前包括的到新星软件。 它在非常方便方式允许大多公用 nanomanipulations 执行通过容易和直观清楚界面。 另一方面新星 PowerScript 通过宏指令做提供在所有复杂的实验的最大自由。

图 6。 nanomanipulations 的简单例子。 在左图象显示的碳 nanotube 沿指定的方向 (空白箭头) 被推进了。正确的图象在发生的位置显示 nanotube。移动探测的线路可以是由鼠标淹没。 否则所有复杂模板可能从图形文件容易地被下载。

图 7。 要估计系统长期稳定性范例的同一区与磁铁微粒耦合的碳 nanotubes 的重复地长期是印象的。标记功能 (e.g.magnet 微粒) 的整体 X - Y 的位移 7 时数是一样小的象大约 35 毫微米。 抽样 H.B. 陈,物理系博士礼貌,佛罗里达,美国大学。

NTEGRA® 平台

NT-MDT 发展了连接的最强大的 SPM 设施 NTEGRA® 平台与最现代和最深刻的非SPM 科学方法。 关于 SPM 它在低或高真空可以运行,与准确的温度控制和唯一热和长期稳定性。 关于非SPM 设施有可用高分辨率光学的观察 (下来对 0.4 µm, HRV® 选项),喇曼分光学 (NTEGRA® 光谱), X线体层照相术 (NTEGRA® Tomo),电化学方法和许多。 关键字点 NTEGRA® 的概念是所有设施在全部的系统内是自然集成在硬件和软件级别上。 所以所有 NTEGRA® 系统的再专业化到另一个里非常容易和经济。 下载新的 NTEGRA® 目录在 http://www.ntmdt.com/download/catalog_NTEGRA.pdf 或要求它直接地从我们的殷勤经理在这家总店。

来源: NT-MDT Co。
关于此来源的更多信息请参观 NT-MDT Co。

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

Last Update: 13. June 2013 20:45

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