There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Азотистый Бор Nanotubes и Nanosheets - Введение и Недавние Выдвижения

Профессор Dmitri Golberg, Руководитель Группы Nanotube, Главным Образом Исследователь, Международный Центр для Материалов Nanoarchitectonics (MANA), Национального Института для Науки Материалов (NIMS), Tsukuba, Японии
Соответствуя автор: GOLBERG. Dmitri@nims.go.jp

Введение

Шестиугольный азотистый бор (h-BN) наслоенный материал с графит-типом структурой в котором плоскостные сети шестиугольников BN регулярно штабелированы. Как структурный аналог nanotubes углерода (CNTs) nanotube BN (BNNT) во первых было предсказано в 19941 и синтезировало следующий год.2 С после этого, оно имеет, котор стали одно из интригуя nanostructures non-углерода.3

Сравнено с металлическим или semiconducting CNTs, BNNT электрический изолятор с bandgap eV CA. 5,8, по-существу независимым геометрии пробки. BNNTs обладает превосходный химикатом и термальной стабилностью, превосходными механически свойствами, и высокой термальной проводимостью. Такие уникально характеристики делают эти пробки обещая в разнообразие полях как nanodevices, функциональные смеси, аккумуляторы водопода, Etc.

В добавлении, недавние прорывы в изучать новую форму C - graphene - однослойное графита, приносили к передовой линии исследования вопросы существования и стабилности своего аналога BN - nanosheet BN, Диаграммы 1.

Диаграмма 1. Структурные модели листа BN monoatomic и одиночн-обстреливаемого nanotube BN. Чередуя атомы B и N показаны в голубом и красной.

Недавние Выдвижения

Значительно прогресс был достиган внутри наша группа на NIMS относительно измерений синтеза, структурного анализа и свойства multi-огороженного BNNTs и nanosheets. Nanotubes в настоящее время синтезированы в количествах в одиночном беге, Диаграмме 2. уровня грамма.4 Nanosheets BN также были подготовлены на высоком выходе под ultrasonication hBN.5

Диаграмма 2. Синтез (a) multi-огороженных nanotubes BN используя прекурсоры MgO, B и FeO в вертикальной печи индукции на ~1500°C;4 (b) Изображения Фото продукта BNNT; (c, d) изображения SEM и TEM; (e) Гистограммы внешнего распределения диаметра пробки.

Электрические и механически свойства пробок/листов были изучены в просвечивающем электронном микроскопе (TEM) и атомном микроскопе усилия (AFM). Young модуль nanotubes был измерен как высоко как ~0,8 TPa, Диаграмма 3, 6 тогда как модуль nanosheets BN достиг ~30 GPa, Диаграмма 4.7

Диаграмма 3. (a, b) Изображения multi-огороженного nanotube BN под свой гнуть и перезаряжать в TEM. Пробка полно восстанавливает свою первоначально форму должную к своим превосходный упругости и гибкости. Insets внутри (a, b) показывают такую же пробку на низк-увеличении; c) Эскиз показывая конструированный эксперимент по деформации внутри TEM используя cantilever Si AFM. Кривый усили-смещения записана в тандеме с воображением TEM.6

 

Диаграмма 4. (a) изображение топографии AFM Ti/Au контакт-зажала nanosheet BN помещенное под шанцом субстрата2 Si/SiO; и (b) Измеренный модуль nanosheets BN как функция их размеров.7

Представление BNNTs в высоком электрическом косом режиме также было проанализировано.8,9 Должно к ioinicity скрепления B-N, была найдены, что была температура разложением пробки BN пропорциональна к прикладной электрическому полю, Диаграмме 5.

Диаграмма 5. a) Индивидуал multi-огородила nanotube BN помещенное между 2 контактами металла в STM-TEM и пристрастное до ~140 V.8 Возникновение аморфических (arrowed) B-Шариков под химическим разложением пробки ясно. B и карты N изначальные разложенной пробки показаны в insets; карта b) Цвет-Закодированная кинетической энергии атомов в nanotube BN помещенном в электрическом поле на некоторой температуре.9 Экспериментальные данные (круги) распространили вокруг изопотенциальной линии 0,165 eV. Линия удары K 1910 (нормальная температура термического распада BN) на zero электрическом поле.

В сводке, оно должен быть подчеркнут что богатые потенциалы применения nanotubes и nanosheets BN, которые длиной в тени их популярных двойников C, в большинстве были недооценены и заслуживают более детальные разяснения.


Справки

1. A. Rubio, J.L. Corkill, M.L. Cohen, «Теория графитообразного nanotube азотистого бора», Phys. Rev. B 49, 5081 (1994).
2. N.G. Chopra, R.J. Luyken, K. Cherrey, V.H. Crespi, M.L. Cohen, S.G. Louie, A. Zettl, «nanotubes Азотистого бора», Наука 269, 966 (1995).
3. D. Golberg, Y. Bando, C.C. Тянь, C.Y. Zhi, «nanotubes Азотистого бора», Adv. Mater. 19, 2413 (2007).
4. C.Y. Zhi, Y. Bando, C.C. Тянь, D. Golberg, «Эффективный прекурсор для высокого синтеза выхода чисто nanotubes BN», Sol. Comm St. 135, 67 (2005).
5. C.Y. Zhi, Y. Bando, C.C. Тянь, H. Kuwahara, D. Golberg, «Широкомасштабное изготовление nanosheets азотистого бора немног-атомн-слоя и их использования в полимерных смесях с улучшенными термальными и механически свойствами», Adv. Mater. 21, 2889 (2009).
6. D.D. Golberg, Коста P.M.F.J, O. Lourie, M. Mitome, C.C. Тянь, C.Y. Zhi, K. Kurashima, Y. Bando, «Сразу измерения усилия и kinking под упругой деформацией индивидуала multiwalled nanotubes азотистого бора», Nano Lett.7, 2146 (2007).
7. C. Li, Y. Bando, C.Y. Zhi, Y. Huang, D. Golberg, «Толщин-Зависимый модуль шестиугольных nanosheets азотистого бора», Нанотехнология 20, 385707 (2009).
8. Z. Xu, D. Golberg, Y. Bando, «В-situ TEM-STM записало кинетики отказа nanotube азотистого бора под настоящей подачей», Nano Lett. 9, 2251 (2009).
9. Z. Xu, D. Golberg, Y. Bando, «Электрический пол-помогать термический распад nanotube азотистого бора: эксперименты и вычисления первого принципа», Chem. Phys. Lett. 480, 110 (2009).

Авторское Право AZoNano.com, Профессор Dmitri Golberg (Национальный Институт для Науки Материалов (NIMS))

Date Added: Feb 21, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:51

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit