Name: 동시 단일 벽의 탄소 나노튜브의 합성과 자기 (磁 气) 향상된 아크 플라즈마에 Graphene (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-02-02T12:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 48 s
Description: 배우세요 단일벽 탄소 나노튜브와 그래핀을 비균일 자기장이 강화된 아크 방전으로 동시 합성하는 방법을. 수치 시뮬레이션과 플라즈마 제트를 활용한 이 기술은 고순도 탄소 나노구조체 제조에 활용됩니다.

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이 작품은 플라즈마 과학 기술의 NSF / DOE 파트너에 의해 지원되었다 (NSF 그랜트 번호 CBET - 0853777 및 DOE 그랜트 번호 DE - SC0001169), STTR 단계 I 프로젝트 (NSF STTR PHASE I No.1010133). 저자는 아크 실험을 지원하는 퓨전 에너지 과학의 사무실에 의해 지원되는 PPPL 오프 사이트 연구 프로그램을 감사드립니다.

1. 양극 준비 <ol><li> 규모 니켈 분말 (99.8 %, 300 메쉬) 및 촉매 분말로 4.2:1의 어금니 라디오에 따라 이트륨 파우더 (99.9 %, 40 메쉬). </li><li> 잘 흑연 분말과 촉매 분말 (99.9995 %, 200 메쉬)를 섞는다. 단단히 중공 흑연 막대 (5mm 외경, 2.5 mm 내경과 75mm의 길이)로 혼합 분말을 입력합니다. 니켈 : : C의 총 질량 라디오 있는지 확인합니다 Y 양극로드에이 94.8:4.2:1이며, 이는 SWCNT 9 합성하는 최적의 비율입니다. </li><li> 음극로드 (순수 흑연, 13mm 직경)와 원통 챔버 내부의 인형 양극 봉 (스테인레스 스틸, 152mm의 직경 254mm의 길이)을 설치합니다. 약 3 mm까지 음극과 양극 사이의 간격 거리를 조정합니다. </li></ol> 2. 기판 설치 <ol><li> interelectrode 축에서 약 25mm 거리에서 챔버 내부 입방 형의 영구 자석 (25mm × 25mm × 100mm)을 넣으십시오. 사용하는 울트라 - 하이 온도 Alnico 자석실험에 650g의 무게가 있습니다. interelectrode 격차는 영구 자석의 바닥에서 H = 약 75mm (그림 1A)의 거리에 배치되는 구성을 사용합니다. </li><li> 25mm로 0.3 mm 두께의 몰리브덴 시트 (99.95 %) × 100mm 직사각형 모양을 잘라. 50% sonicating 진폭, 150w 출력 전력 40 kHz에서 주파수 30 분 아세톤과 에탄올의 초음파 dismembrator에 의한 표면 오염을 제거합니다. </li><li> 영구 자석의 한쪽을 부착 몰리브덴 시트를 설치하고 전극 방향이 측면을 켜십시오. </li><li> 가우스 미터로 interelectrode 간격에서 자기장을 측정합니다. 전극 사이의 평균 자기장은 0.06에 대한 T.입니다 보관 </li></ol> 3. 아크 플라즈마의 점화 <ol><li> 압력 이하 10 -1 토르 진공 그리고 헬륨 (99.995 %)로 가득 차 500 토르에 원통형 챔버를 펌프. </li><li> DC weldi하는 아크 전극을 연결NG 전원 공급 장치와 약 75 A. 현재의 아크에있는 전원 공급 장치를 설정 </li><li> 아크 전류, 아크 전압 및 사후 실험 분석을 위해 챔버 압력의 실시간 값을 기록합니다. </li><li> 동시에이 디지털 카메라로 오른쪽 앞 viewports에서 arcing의 비디오를 시작합니다. 시작 아크의 일초 후 스냅샷은 (앞면 뷰포트에서) 그림 1B에 표시된 (오른쪽에서 뷰포트)와 그림 1D 있습니다. </li><li> 15 초간 아크를 실행합니다. 최소한 20 분 동안 자연 대류에 의해 챔버를 시원한 시간을 보내세요. </li></ol> 4. 포스트 합성 분석 및 특성화 <ol><li> 아크 plasmas 제트가 감독했다 몰리브덴 시트의 표면에서 증착 플레이크을 찢을에 핀셋을 사용합니다. 또 다른 예제는 음극의 블랙 칼라에서 수집됩니다. SEM에 따라 증착 플레이크의 양쪽의 형태 (KV가 사용된 30 가속 전압)을 관찰합니다. </li><li> 에 대한 샘플 준비에 대해서 TEM 분석, 시료의 박막은 50 % 진폭을 sonicating와 초음파 dismembrator를 사용하여 60 분 sonicating 후 메탄올 - 분산된 SWCNT 솔루션의 중지를 캐스팅 드롭하여 얻은했다. 메탄올 용액의 휘발 후 100 KV의 전압과 JEOL TEM에 따라 박막의 형태를 관찰. 샘플에 대한 관심의 위치 들면, 전자 회절 패턴은 TEM과 관련된 50cm의 CCD 카메라 길이 얻을 수 있습니다. </li><li> 파장 514 nm의에 해당하는, 라만 분광법은 홀로그램 광학과 200 MW Lexel 3000 아르곤 이온 레이저 (조정할 수있는 하나의 라인 출력), 0.5 m 분광계와 액체 질소 CCD 검출기를 냉각을 기반으로하는 마이크로 라만 시스템에서 수행되었습니다 2.33 EV 에너지. 라만 측정은 100cm -1 3,100cm -1의 범위를 커버하고, graphene 조각의 표면에 실시했다. </li></ol> 5. 대표 결과 "챔버의 오른쪽 앞에 viewports에서 동시에 얻은&gt; 비디오 스냅샷은 그림 1B로 표시됩니다, H에 대한 D = 75mm. 이러한 이미지 axially 대칭 아크 열에 비해 외부 자기장의 존재에 아크 플라즈마 열 상당한 섭동을 보여주는 자기장 10없는 경우에는 관찰했다. 그림 2A와 2B는 각각, 자계하지 않고 음극의 옷깃과 TEM에 따라 B = 0.06 테슬라의 자장과 수집 SWCNT와 촉매 입자의 전형적인 형태를 표시합니다. 그것은 자장과 SWCNT가 2-20 nm의 인해 각각의 SWCNT 사이의 반 데어 Waals 상호 작용에 이르기까지 직경과 함께 번들로 근접 포장 것을 볼 수 있습니다. 비교에서, 자기장없이 SWCNT는 번들에 더 큰 직경과 라만 스펙트럼의 분석과 일치 큰 개인 직경을 보유하고 있습니다. 또한, 자장 CA그림 2A와 2B와 같이 높은 순도와 SWCNT의 N 결과. 자기장의 가장 흥미로운 영향력은 graphene 조각은 동일한 프로세스에서 몰리브덴 시트에 가까운 증착 조각의 표면에서 얻을 수 있습니다. 그림 2C와 2D의 SEM 및 TEM graphene 조각의 이미지뿐만 아니라 몇 가지 -을 보여 위치에서 찍은 샘플에서 얻은 계층 graphene은 아크 plasmas의 제트로 통신을. 그림 2D의 삽입은 graphene과 관련된 전자 회절 패턴을 보여줍니다. 전자 회절의 육각 점들의 패턴을 잘 주문한 크리스탈 구조의 증거를 제공합니다. 라만 스펙트럼은 graphene 부스러기 SWCNT의 특성위한 강력한 도구입니다. graphene에서 관찰 전형적인 봉우리 514 NM의 여기 파장을 사용하여, ~ 1,600센티미터 -1과 -1 각각 ~ 2천7백cm에서 G와 2D 봉우리입니다. G피크는 모든 SP2 탄소 자료 볼 수 있습니다 비행기 진동에 때문이다. 2D 정상은 D 피크의 두 번째 순서는 그러나 네 번째 주문 phonon의 운동량 교환 이중 공명 과정으로 인해 무질서가 아닌 시스템에서 볼 수 있습니다. 그것은 graphene의 특성에 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 강도 I (2D) / 전 (G) 약 4 monolayer의 graphene위한 것이며 후속 레이어의 추가와 감소, 따라서 그것이 가능한 graphene 레이어의 두께를 추정하고 있습니다. 11 그림 3은 나타냅니다 I의 가치 (2D) / I (G)는 몇 가지 레이어 graphene의 증거가 될 수있는 1 주위이다. 120과 라만 스펙트럼 -1 350cm 사이의 레이디얼 호흡 모드 (RBM)는 요골 방향으로 C 원자의 일관된 진동 주파수를 통해 나노튜브의 직경을 식별하는 데 사용할 수 있습니다. 주파수 및 SWCNT의 직경 사이의 실험적 관계 ω RBM입니다 = A / D t + B, 매개 변수 O묶음으로 형성된 전형적인 SWCNT에 대한 각각 F와 234와 10cm -1 동일 B,. 그림 3에서없이 자장과 SWCNT의 RBM 주파수가 1.52과 1.14 nm의의 평균 개별 SWCNT의 직경에 해당하는 163.8 및 215.2 cm -1, 각각 있습니다. <img alt="그림 1." src="/files/ftp_upload/3455/3455fig1.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 1."> 그림 1. FEMM 4.2 소프트웨어로 시뮬레이션 자계 분포 (A), 오른쪽 뷰포트 (B), interelectrode 격차가 위치하는 경우에 대한 간격의 전극 위치 및 방향을 자기장의 개략도 그림에서 아크 plasmas 제트의 사진 75 영구 자석 (C)의 하단 위에서 mm와 정면 뷰포트 (D)에서 아크 plasmas 제트의 사진에 대해서. <img alt="그림 2." src="/files/ftp_upload/3455/3455fig2.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 2."> 그림 2.로서의 합성의 대표 TEM 이미지자기장없이 SWCNT 묶음 (A)과 자기장 (B), 자계 (C) 및 자장과 graphene의 TEM 이미지와 합성 graphene 조각의 전형적인 SEM 이미지와 SWCNT 묶음. 삽입은 graphene의 결정 구조를 보여주는 선택된 지역 전자 회절 패턴이다. <img alt="그림 3." src="/files/ftp_upload/3455/3455fig3.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 3."> 그림 3. 100-3,100센티미터 -1의 범위에 자장과 샘플 라만 스펙트럼. 삽입 : RBM 주파수 주위에 자기장없이 샘플 라만 스펙트럼. <img alt="그림 4." src="/files/ftp_upload/3455/3455fig4.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="그림 4."> 그림 4. 전극의 왼쪽과 오른쪽에 표시된 탄소와 니켈의 밀도가 같은 지역에서 공존할되는 60 A. 참고 아크에 대한 탄소와 니켈의 Nanostructure 성장 지역 및 번호 밀도.

<ol><li>Dai, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+transport+properties+and+field+effect+transistors+of+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Nano%22%5BJournal%5D)">Electrical transport properties and field effect transistors of carbon nanotubes.</a> Nano. 1, 1-13 (2006).</li>
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</ol>

우리는 공개 아무것도 없어.

interelectrode 격차는 영구 자석의 하단에서 약 H = 75mm의 거리에 배치했다는 사건에 대해, 그림 1B와 1D에 표시된 비디오 스냅샷에서, 그것은 자석 위치 변경 (우리는 자석의 변화를 테스트 점을 지적해야합니다 그림 1C에서 그림 J × B의 힘을 방향에 해당하는 X - 방향으로 아크 제트 흐름의 편차로 Z 축 이상 자석을 회전) 결과 따라. 또한 아크 플라즈마 칼럼의 기하학은 양극에서 니켈 촉매를 제거하여 변경하지 않은 것이 관찰되었다. 이것은 니켈 촉매 입자 운동에 대한 자기장의 영향이 플라즈마 열의 전반적인 기하학에 영향을 미치지 않는다는 것을 의미합니다. 우리는 영구 자석의 위치를​​ 변경하여 자기장의 분포를 제어할 수 있으며, consequentially 탄소 nanostructures의 성장 지역은 쉽게 J × B의 방향에 따라 조정할 수있어. SWCNT와 graphene 조각은 collec 아르다른 영역에서 테드, 따라서 분리는 <sup...

특정 시약 및 장비의 테이블 : <table border="1"><tbody><tr><th> 시약의 이름 </th><th> 회사 </th><th> 카탈로그 번호 </th><th> 댓글 (옵션) </th></tr><tr><td> 메탄올 </td><td> Acros의 생명체 </td><td> 423,950,010 </td><td></td></tr><tr><td> 니켈 분말 </td><td> 알파 Aesar </td><td> 10,581 </td><td></td></tr><tr><td> 이트륨 분말 </td><td> Acros의 생명체 </td><td> 318,060,050 </td><td></td></tr><tr><td> 흑연 분말 </td><td> 알파 Aesar </td><td> 40,799 </td><td></td></tr><tr><td> 중공 흑연 막대 </td><td> 토성 산업 </td><td> 마시고 EDM 3 </td><td></td></tr><tr><td> 영구 자석 </td><td> McMaster - 카 </td><td> 57315K51 </td><td></td></tr><tr><td> 몰리브덴 시트 </td><td> Dingqi 문화. 및 기술. </td><td> 080504-11 </td><td></td&gt; </tr><tr><td> 초음파의 dismembrator </td><td> 피셔 과학 </td><td> 모델 150T </td><td></td></tr><tr><td> 홀 - 이펙트 가우스 미터 </td><td> AI </td><td> 모델 100 </td><td></td></tr><tr><td> 용접 전원 공급 장치 </td><td> 밀러 전기 </td><td> 골드 스타 600SS </td><td></td></tr><tr><td> 배기기 </td><td> J / B </td><td> DV - 85N </td><td></td></tr><tr><td> SEM </td><td> 자이스 혈구 </td><td> LEO 1430VP </td><td></td></tr><tr><td> TEM </td><td> JEOL </td><td> 1200 EX </td><td></td></tr><tr><td> 라만 </td><td> Horiba </td><td> HR800 </td><td></td></tr></tbody></table>

동시 단일 벽의 탄소 나노튜브의 합성과 자기 (磁 气) 향상된 아크 플라즈마에 graphene

Simultaneous Synthesis of Single-walled Carbon Nanotubes and Graphene in a Magnetically-enhanced Arc Plasma

이러한 단일 벽의 탄소 나노튜브 (SWCNT) 및 graphene 같은 탄소 nanostructures는 분자 센서, 전계 효과 트랜지스터 및 슈퍼 얇고 유연한 전자 장치 1-4 위해 매우 유망한 응용 프로그램으로 인해 오늘날 학자들의 관심의 홍수를 유치. 양극 재료의 침식에 의해 지원 양극 아크 방전은 비교적 높은 온도에서 개발 구조에 특정 비 평형 프로세스와 탄소 소재의 높은 유입을 제공할 수있는 가장 실용적이고 효율적인 방법 중 하나를, 그리고 따라서는 AS - 합성 제품은 몇 가지 구조적 결함과 더 결정화 있습니다. 을 추가로 아크 방전에 탄소 nanostructures의 합성의 controllability과 유연성을 향상시키고, 자기 필드는 아크 plasmas의 강한 자기 응답에 따라 합성 과정에서 적용할 수 있습니다. 그것은 보여주 것을 자기 (磁 气) 향상된 아크 discharge는뿐만 아니라 graphene 합성 8 리드, SWCNT 5의 평균 길이를 증가 금속 촉매 입자와 탄소 나노튜브 6 직경 분포 범위를 좁히려하고, 금속의 비율 및 semiconducting 탄소 나노튜브 7 변경할 수 있습니다. 또한, 우리가 아크에서 현재에 정상적인 구성 요소와 비 균일한 자기장을 소개하면 J × B 방향 따라 로렌츠 힘은 plasmas 제트를 생성 및 탄소 이온 입자의 효과적인 전달을 만들 수있다는 발언에 가치가있다 샘플로 열유속. 그 결과, 대규모 graphene 프레 이크와 고순도 단일 벽의 탄소 나노튜브가 동시에 같은 새로운 자기 (磁 气) 향상된 양극 아크 방식에 의해 생성되었습니다. 전자 현미경 (SEM)을 스캔 아크 이미징은, 전송 전자 현미경 (TEM)과 라만 분광는 탄소 nanostructures의 특성을 분석하기 위해 고용되었다. 이러한 연구 결과는을 나타냅니다기회의 넓은 스펙트럼은 아크 조건을 제어하는​​ 방법으로 plasmas에서 생산 nanostructures의 속성과 조작합니다.

양극 아크 방전은 다양한 탄소 nanostructures를 합성하기위한 가장 실용적이고 효율적인 방법 중 하나입니다. 아크 controllability과 유연성을 향상시키기 위해 비 균일한 자기장은 대규모 graphene 프레 이크와 고순도 단일 벽의 탄소 나노튜브의 한 단계로 합성을 처리하기 위해 도입되었습니다.

동시 단일 벽의 탄소 나노튜브의 합성과 자기 (磁 气) 향상된 아크 플라즈마에 Graphene

단일벽 탄소 나노튜브(SWCNT) 및 그래핀과 같은 탄소 나노구조체는 매우 우수한 ... 특성으로 인해 최근 학계의 막대한 관심을 끌고 있습니다.

다음 실험의 전반적인 목표는 아크 방전법을 통해 단일벽 탄소 나노튜브와 그래핀을 합성하는 것입니다. 이를 위해 먼저 양극과 음극의 두 아크 전극을 준비합니다. 양극은 탄소, 니켈, 이트륨을 94.8:4.2:1의 특정 비율로 혼합하여 제작하며, 음극으로는 순수 탄소봉을 사용합니다.그런 다음 자기장과 입자 종의 분포를 나타내는 수치 시뮬레이션을 통해 합성이 일어나는 위치에 대한 상세 정보를 제공합니다. 이어서 시뮬레이션 결과에 따라 자석과 기판 역할을 하는 몰리브덴 시트를 설치하고 전극 사이의 아크 방전을 개시합니다. 플라스마 제트가 형성되며, 이는 몰리브덴 시트 표면에 단일벽 탄소 나노튜브와 그래핀을 증착시킵니다.최종적으로, 투과 전자 및 주사 전자 현미경, 전자 회절 패턴, 라만 분광법을 통해 고순도의 단일벽 탄소 나노튜브와 그래핀이 형성되었음을 확인하였습니다. 이 공정은 매우 복잡하며 여러 단계를 거치기 때문에 시각적 시연이 매우 중요합니다. 특히 플라즈마 기반 합성 공정에서 불균일 자기장을 사용하는 경우, 화학 기반 공정에 비해 많은 장점이 있습니다. 특히 화학적 배기 장치가 필요하지 않아 친환경적이며, 대규모 개발 가능성이 매우 높습니다.화학 기상 증착법과 같은 기존 방법과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은 아크 방전이라는 단 한 번의 간단한 단계만으로 단일 벽 나노튜브와 몇 층 두께의 핀을 동시에 합성할 수 있다는 점입니다. 따라서 본 실험은 외부 자기장을 이용한 아크 방전 제어가 어떻게 나노튜브나 그래핀과 같은 다양한 유형의 나노구조체를 합성하는 데 사용될 수 있는지 그 방법론을 기본적으로 입증합니다. 이 기술의 설계는 자기적으로 강화된 아크 내의 강력한 힘을 기반으로 합니다.또한, 나노입자의 성장을 이해하기 위해서는 자기장 및 종의 분포에 대한 수치 시뮬레이션이 매우 중요합니다. 양극을 준비하려면, 촉매 분말로 니켈 분말과 이트륨 분말을 4.2 대 1의 몰비로 혼합하십시오. 촉매 분말을 흑연 분말과 충분히 섞어 탄소, 니켈, 이트륨의 비율이 94.8 대 4.2 대 1이 되도록 합니다. 이는 단일벽 탄소 나노튜브를 합성하기 위한 최적의 비율입니다. 혼합된 분말을 중공 흑연봉 안에 단단히 채우십시오. 원통형 챔버 내부에 음극봉과 분말이 채워진 양극봉을 설치하십시오.음극과 양극 사이의 간격을 약 3 mm로 조정하십시오. 기판을 설치하려면 챔버 내부에 OID 영구 자석을 전극 간 축에서 약 25 mm 떨어진 곳에 배치하십시오. 이 구성에서 전극 간 간격은 영구 자석 바닥으로부터 약 75 mm 거리로 설정됩니다.아세톤과 에탄올을 이용한 초음파 절단기를 사용하여 0.3 millimeter 두께의 중간 시트를 25 millimeter by 100 millimeter 크기의 직사각형으로 자릅니다. 50% 초음파 진폭, 150 watt 출력 전력 및 40 kilohertz 주파수 조건에서 30분 동안 표면 오염물을 제거합니다. MA 리튬 시트를 영구 자석의 한쪽 면에 부착하고, 이 면이 전극을 향하도록 돌립니다.가우스 미터를 사용하여 전극 사이 간극의 자기장을 측정하십시오. 전극 간의 평균 자기장을 약 0.06 Tesla로 유지하십시오. 이는 아크 플라즈마를 점화하기 위함입니다.원통형 챔버를 0.1 torr 미만의 진공 압력으로 펌핑한 후, 헬륨을 채워 500 torr로 맞춥니다. 아크 전극을 DC 용접 전원 공급 장치에 연결하고, 전원 공급 장치의 아크 전류를 약 75 amps로 설정합니다. 사후 실험 분석을 위해 아크 전류, 아크 전압 및 챔버 압력의 실시간 값을 기록합니다.두 대의 디지털 카메라를 사용하여 우측 및 정면 뷰포트에서 아크 발생 영상을 동시에 촬영하기 시작합니다. 아크를 15초 동안 유지합니다. 자연 대류를 통해 챔버를 최소 20분 동안 냉각합니다.합성이 완료되면, 핀셋을 사용하여 아크 플라스마 제트가 조사된 Meum 시트 표면에서 증착 플레이크를 떼어냅니다. 음극의 블랙 칼라 부분에서 또 다른 샘플을 수집합니다. 30 kilovolts의 가속 전압을 사용하는 주사 전자 현미경으로 증착 플레이크 양면의 모폴로지를 관찰합니다.투과 전자 현미경 시료를 준비하기 위해, 메탄올에 분산된 단일벽 탄소 나노튜브 용액을 60분 동안 초음파 처리합니다. 50%의 초음파 타격 진폭을 가진 초음파 세척기를 사용한 후, 현탁액을 드롭 캐스팅합니다. 메탄올 용액이 휘발된 후 100 kV 전압의 투과 전자 현미경을 사용하여 필름의 형태를 관찰합니다. 시료의 관심 영역에서 50 cm 길이를 가진 CCD 카메라로 전자 회절 패턴을 얻을 수 있습니다. 합성된 구조의 TEM 이미지를 관찰합니다.표시된 샘플의 전자 회절 패턴을 관찰하십시오. 다음은 전극 간극 높이가 75 millimeters일 때 챔버의 우측 및 전면 뷰포트에서 동시에 획득한 비디오 스냅샷입니다. 이 이미지들은 외부 자기장이 존재할 때 아크 플라즈마 칼럼의 상당한 섭동을 보여줍니다.이 이미지들은 각각 자기장이 없을 때와 B = 0.06 Tesla의 자기장이 있을 때, TEM 하에서 음극 표면에 수집된 단일 벽 탄소 나노튜브와 촉매 입자의 전형적인 형태를 보여줍니다. 자기장 없이 수집된 나노튜브는 더 큰 직경의 번들과 더 큰 개별 직경을 형성하며, 이는 라만 분광 분석 결과와 일치합니다.자기장을 사용했을 때 자기장을 사용하지 않았을 때보다 더 순수한 나노튜브 수집 결과가 나타났습니다. 여기 100에서 3,100 cm⁻¹ 범위에서 자기장을 이용해 얻은 샘플의 라만 스펙트럼이 있습니다. 삽입도는 방사형 호흡 모드(radial breathing mode) 주파수 주변의 자기장을 사용하지 않은 샘플에 대한 것입니다.G 피크 대비 2D 피크의 강도 비율은 그래핀 층의 두께를 추정하는 데 활용됩니다. 이 스펙트럼은 약 1의 강도 값을 나타내며, 이는 그래핀 층수가 약 2층임을 의미합니다. 이 애니메이션은 60 amps의 아크 전류에서 탄소, 니켈 및 아트륨의 나노구조 성장 영역과 수밀도를 보여줍니다.현상 후, 오른쪽, 왼쪽 및 수직 평면에 표시된 탄소, 니켈 및 아트리움의 밀도가 동일한 영역에 공존함에 유의하십시오. 이 기술은 연구자가 단일벽 탄소 나노튜브와 그래핀 모두의 자기 제어 합성을 수행할 수 있는 길을 열어줄 것이며, 이를 통해 단일벽 탄소 나노튜브의 길이와 직경 같은 특성을 제어할 수 있게 됩니다. 또한 그래핀의 경우, 층수를 제어할 수 있습니다.화학 기반 합성 방식과 비교했을 때 이 기술의 주요 장점은 화학 배기 장치가 필요하지 않아 본질적으로 친환경적이라는 점입니다. 숙달되면 적절히 수행했을 때 30분 이내에 완료할 수 있습니다. 합성 전 과정에서 기판을 향한 플라즈마 제트의 방향이 매우 중요하다는 점에 유의해야 합니다.첫 번째 플라즈마 제트는 생성물을 합성하는 데 필요한 탄소 종을 기판에 전달하며, 두 번째 플라즈마 제트는 기판에 열유속을 전달하여 그래핀 합성에 유리한 온도 조건을 조성합니다. 이 절차 이후에 기판을 이동시키는 것과 같은 다른 방법들을 수행하여 그래핀 두께의 제어 가능성과 같은 추가적인 질문들에 대한 답을 얻을 수 있습니다.

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Research

연구

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