Рис.1. SEM-изображения наноструктур оксида цинка, выращенных проводящем стекле (a) без и (b), (c) с использованием маски.
Рис.2. TEM-изображение высокого разрешения и электронная дифракция (вставка) полученных наноигл оксида цинка. Отдельные наноиглы были получены из наноцветка.
Рис.3. Уравнение Фаулера – Нордхейма используемое в расчётах. J – плотность тока, A, B - некоторый коэффициент, бета – фактор увеличения поля, фи – работа выхода оксида цинка (5.4 эВ), E (=V/d) – макроскопическое приложенное электрическое поле, d – расстояние между катодом и анодом (ширина пространства между двумя стёклами) и V – приложенное напряжение.
Рис.4. Кривые автоэлектронной характеристики эмиссии наноструктур оксида цинка. (a) Автоэлектронная характеристика эмиссии E–J наноигл и наноцветков диоксида цинка. Звёздочкой обозначено чрезвычайно низкий потенциал включения для образца на основе наноцветков 0.13 В/мкр тогда как, для наноигл – 0,73 В/мкр. (b) Параметр бета, рассчитанный из уравнения Фаулера – Нордхейма.
Рис.5. Изображения люминесценции устройства на основе наноцветков оксида цинка (a) в тёмном помещении и (b) при внешнем освещении. Каждый пиксель имеет размеры 400x400 микрон.
Рис.6. (a) Характеристика Ids–Vds в зависимости от напряжения на затворе (Vg) для полевого транзистора на основе индивидуальной наноиглы ZnO. (b) Кривые Ids–Vg в зависимости от Vds, которые демонстрируют металлическое поведение отдельных наноигл, в результате их «загрязнения» при синтезе.
Рис.7. Низкотемпературный спектр фотолюминесценции массива наноцветков оксида цинка. Пики левее 3.362 можно отнести к мелким примесным уровням.
Одномерные полупроводниковые наноструктуры давно являются объектом интенсивных исследований со стороны учёных из-за их возможного применения в осветительной технике и дисплеях. Основная задача, стоящая перед учёными, заключается в разработке процессов получения такого рода наноструктур в больших объёмах и с минимальными производственными затратами. Наностержни оксида цинка с достаточно острыми вершинами рассматриваются в качестве одних из самых перспективных материалов. И хотя наноструктуры на основе ZnO интенсивно исследуются очень давно, всё же необходимо решить две важнейшие проблемы перед коммерческим применением данных материалов: пространственное упорядочение 1D наноструктур (необходимо подобрать такую плотность наноструктур на поверхности подложки, чтобы обеспечить оптимальную работу устройства) и стоимость производства (в частности, уменьшение расходов на подготовку подложки, например, стекло с проводящим слоем).
Авторам работы удалось получить «наноцветки» оксида цинка на поверхности стекла с помощью применения маски (рис.1-2), исследовать их эмиссионные свойства и сравнить с образцами наностержней, выращенных на стекле (рис.4,5), а также сконструировать полевой транзистор (для исследования свойств отдельных наноигл) и изучить его характеристики (рис.6,7). Основным отличием материалов на основе наноцветков от материалов на основе наностержней являются более низкий потенциал включения и более низкая потребляемая мощность (рис.4). Было также сконструировано несколько пикселей с применением материала на основе наноцветков оксида цинка (рис.5), свет от которых виден невооружённым глазом даже при полном включённом освещении. Изучение характеристик отдельных наноигл показало, что электрическое сопротивление примерно на порядок ниже, чем для объёмного оксида цинка, что свидетельствует о высокой примесной проводимости. Данные спектра фотолюминесценции при низкой температуре (10К) свидетельствуют о наличии мелких примесных уровней в нанокристаллах оксида цинка.
Полученный материал на основе упорядоченного массива наноцветков оксида цинка демонстрирует превосходные результаты по сравнению с иными известными материалами (например, массивом нанострежней). Учёные надеются, что данный материал в ближайшее время будет применён для создания осветительных приборов и дисплеев, а разработанный метод будет освоен для получения подобных структур из других веществ.
Спасибо за хороший обзор по 1D нано-синтезу. http://www.i...fb9194d08a3
Кроме того, Ваша ссылка позволяет выйти еще на многие доступные статьи в электронных журналах IOP PUBLISHIN http://www.iop.org/EJ/
Думаю, целью исследователей являлось получение вертикальных наностержней, а не микроцветков. Но получились цветочки, которые обычно называют в литературе мультиподами. Спасибо, что хоть люминесцируют (пусть и явно зеленым светом, что свидетельствует о высокой дефектности), хотя для нелегированного оксида цинка высокая интенсивность люминесценции характерна.
Да, коллоидный синтез наночастиц сейчас "в моде", в основном, благодаря, простоте организации.
Но получать анизотропные частицы таким методом даже как-то жалко - теряется ценность анизотропии, ведь ориентировать после синтеза наночастицы почти невозможно (или кто-то знает хорошие методы?).
Вот сферические нанокристаллы с узким распределением по размеру - совсем другое дело
1) Ориентировать частицы после синтеза в значительной мере можно направленной или управляемой самосборкой (directed self-assembly).
Вот достаточно неплохой обзор:
Hao Zhang, Erik W. Edwards, Dayang Wang and Helmuth Mohwald "Directing the self-assembly of nanocrystals beyond colloidal crystallization" Phys. Chem. Chem. Phys., 2006, 8, 3288–3299.
А потом, если задуматься, ведь чтобы получить упорядоченные стержни на поверхности, нужно иметь какую-то организацию (скажем, сделанную литографией).
Тогда ту же организацию поверхности можно использовать и для самосборки коллоидных частиц на поверхности.
2) Вот сферические нанокристаллы с узким распределением по размеру - совсем другое дело
А существуют ли они сферические нанокристаллы?
Аморфные материалы (кремнезем, другие оксиды, полимеры) - понятно!
А то ведь, если кристалл, значит у него есть определенная симметрия, диктующая соответствующие формы кристаллов (и нанокристаллов).
Скажем, "сферическое" нанокристаллическое серебро или золото - немного нонсенс.
Заглянув по рекламному объявлению о проведении Международного форума в Декабре 2008 года (см. объявление в правой колонке), в котором уже сформирован программный комитет и установлены Секции и ответственные за ведение форума http://www.r...t&id=15
можно понять место наших исследований в Нанотехнологиях, другими словами, "Роснанотех" уже расставил приоритеты.
А существуют ли они сферические нанокристаллы?
прошу прощения за неточность формулировки, конечно, есть определенный габитус, просто нет "вытяннутости" или "приплюснутости".
[I]А потом, если задуматься, ведь чтобы получить упорядоченные стержни на поверхности, нужно иметь какую-то организацию (скажем, сделанную литографией).
Тогда ту же организацию поверхности можно использовать и для самосборки коллоидных частиц на поверхности.[/I]
Плохо получается...
Геннадий Семенович, пожалуйста поясните, что вы хотели сказать, я не понял. И что такое "наши исследования"?
Габитус
Никак не мог найти этот термин! Спасибо!
Буду теперь использовать!
Да и в обыденной жизни не лишне!
Например в ходе традиционных для многих развлекательно-увеселительных мероприятий разговоров о "химии" восклицание: "Какой габитус!!" может быть весьма уместно
<p><em>Почему плохо?</em></p>
<p>Возьмите коробок спичек и высыпьте на гофрированную поверхность (у меня обивка дивана дома такая, например) и посмотрите, похоже ли на упорядоченные спички. А теперь попробуйте подвигать диван так, чтобы спички выстроились. Сколько ни пытаюсь, не получается. Вот так и стержни, только они еще изначально внавалку лежат, как солома.</p>
<p>А по поводу габитуса почитайте учебник по кристаллографии - увлекательная книжка! </p>
<p><em><span class="text">Возьмите коробок спичек и высыпьте на гофрированную поверхность (у меня обивка дивана дома такая, например) и посмотрите, похоже ли на упорядоченные спички. А теперь попробуйте подвигать диван так, чтобы спички выстроились. Сколько ни пытаюсь, не получается. Вот так и стержни, только они еще изначально внавалку лежат, как солома.</span></em></p>
<p> </p>
<p>Сильные аргументы!</p>
<p>Со спичками, думается, так играть малопродуктивно, да еще говорят и опасно.</p>
<p>И диван трудиться двигать может быть натужно :)</p>
<p>А что если "подвигать" спички:</p>
<p>К примеру, если Вы водички (ну или каких других подвижных жидкостей по настроению и усмотрению) на диван нальете в достаточном количестве (чисто гипотетический пример) и потоки создадите ламинарные в правильном соответствии с топологией гофрированности, то ведь упорядочит немного спички по аналогии с лесосплавом (опять же гипотетический пример). И без гофрированности будет работать, да и без дивана!</p>
<p><em><span class="text">почитайте учебник по кристаллографии - увлекательная книжка!</span></em></p>
<p>Обязательно, спасибо!</p>
Mожно и без таких сравнений: проблема "соломы" в том, что частицы слишком сильно взаимодействуют друг с другом (липнут). Энтропия же упорядочения стержней положительна, и минимизация взаимодействия между частицами сделает возможным самосборку (в том числе и направленную).
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
</p>