单壁碳纳米管 AFM 纳米探针的长度与空间功能化控制
材料科学
2011-06-28 v1
摘要
借助介电泳（DEP）技术，将单壁碳纳米管（SWNT）纳米原纤维组装到导电原子力显微镜（AFM）探针上。该过程涉及在金属镀层 AFM 探针与稀释的 SWNT 悬浮液之间施加 10 V、2 MHz 的交流偏压。这会对纳米管施加正介电泳力，使其在析出到探针上的同时发生排列。偏振拉曼实验表明，将 AFM 探针从 SWNT 悬浮液中逐渐移出，可将这些纳米管固结为具有高度取向的纳米原纤维。通过改变提拉速度、浸没时间和 SWNT 悬浮液浓度，可以定制这些探针的直径，从而定制其刚度。通过将这些纳米原纤维逐渐浸入并溶解到与纳米管强相互作用的液体（即十二烷基硫酸钠（SDS）溶液）中，还实现了对它们长度的精确修剪。在高达 450 °C 的温度下对这些纳米探针进行真空退火，进一步提高了其刚度，并使其不溶于 SDS 和所有其他水性介质。通过以所需的浸没深度重复进行介电泳组装，还展示了在先前生长的 SWNT 纳米原纤维的侧面或末端重新生长出新的 SWNT 纳米原纤维。这些配备 SWNT 纳米原纤维的 AFM 探针具有导电性和机械坚固性，可用作高纵横比电化学纳米探针。
引用
@article{arxiv.1106.5166,
title = {Control of Length and Spatial Functionality of Single-Wall Carbon Nanotube AFM Nanoprobes},
author = {Haoyan Wei and Sang Nyon Kim and Minhua Zhao and Sang-Yong Ju and Bryan D. Huey and Harris L. Marcus and Fotios Papadimitrakopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.5166},
year = {2011}
}