Summary
כאן אנו מציגים פרוטוקול להרכבת C60/graphene היברידית nanostructures על ידי אידוי תרמי הפיזי. במיוחד, מניפולציה נאותה של התצהיר ותנאים מחזק לאפשר השליטה היצירה של 1D ו- C 1D הקבועה60 מבנים על גראפן גלי.
Abstract
התצהיר תרמי פיזי בסביבה ואקום גבוה היא שיטה לשליטה ונקייה בדיית nanostructures מולקולרית הרומן על גרפן. אנו מציגים שיטות הפקדת וטיפול פסיבי C60 מולקולות על גלי גראפן לקדם את המרדף של יישומים משהבין כי מעורבים 1 D C60/graphene היברידית מבנים. טכניקות המיושמות ב תערוכות הזה הם ובצוע מערכות ואקום גבוה עם הכנה אזורים מסוגל לתמוך בתצהיר מולקולרית, כמו גם חישול תרמי של הדגימות. אנו מתמקדים התצהיר60 C בלחץ נמוך באמצעות תא קנודסן תוצרת בית המחוברים למערכת מיקרוסקופ מנהור מינהור סריקה. מספר מולקולות שהופקדו מוסדר על ידי שליטה הטמפרטורה של התא קנודסן ואת הזמן התצהיר. חד-ממדי (1 ד) C60 שרשרת מבנים עם רוחב של שלוש מולקולות ניתן להכין באמצעות כוונון של התנאים ניסיוני. ניידות משטח של מולקולות60 C עולה עם הטמפרטורה מחזק ומאפשר להם לנוע בתוכם הפוטנציאל תקופתי של הגרפן גלי. באמצעות מנגנון זה, אפשרי לשלוט את המעבר של 1 D C60 מבנים שרשרת מבנה פס משושה סגור ארוזה קוואזי - 1d.
Introduction
פרוטוקול זה מסביר כיצד להפקיד ולטפל C מולקולות60 -גראפן כך 1 י ומבנים קוואזי - 1d C60 שרשרת יכול להתממש. טכניקות בניסוי זה פותחו כדי לטפל בצורך מדריך adsorbates לתוך תצורות רצוי מבלי להסתמך על מניפולציה ידנית, אשר איטי, באפשרותך לדרוש מאמץ גדול. ההליכים המתוארים כאן להסתמך על השימוש במערכת ואקום גבוה עם אזור הכנת המדגם מסוגל לתמוך בתצהיר מולקולרית, חישול תרמי של הדגימות. ה-STM נעשה שימוש כדי לאפיין את הדגימות, אך ניתן להחיל שיטות זיהוי מולקולריות אחרות.
אידוי תרמי של מולקולות בתוך תא קנודסן היא דרך יעילה ונקייה להכין סרטים רזה. ב פרוטוקול זה, משמש תא קנודסן מתמוססות C60 מולקולות על גבי מצע גראפן. זה המאייד תא קנודסן מורכב בעיקר צינור קוורץ, נימה של חימום, צמד תרמי חוטים ו- feedthroughs1,2,3. הצינור הקוורץ משמש כדי להכיל את המולקולות, מחממת נימה טונגסטן המולקולות של המינרל צינור דרך חלה הנוכחי, והיא החוטים צמד תרמי משמשים כדי למדוד את הטמפרטורה. בניסויים, הקצב התצהיר נשלטת על ידי כוונון המקור בטמפרטורה שבתא קנודסן. החוטים צמד תרמי מחוברים אל הקיר החיצוני של הצינור קוורץ ומדידת ולכן בדרך כלל לטמפרטורה של הקיר החיצוני שונה במקצת הטמפרטורה בתוך התא שבו ממוקם מקור מולקולרית. כדי להשיג את הטמפרטורה המדויקת בצינור קוורץ, אנחנו לבצע כיול באמצעות שני כיוונוני צמד תרמי למדידת טמפרטורות בתוך ומחוץ הצינור והקליט את הפרש הטמפרטורה. בדרך זו, אנחנו יכולים בצורה מדויקת יותר לשלוט הטמפרטורה של המקור במהלך הניסויים אידוי מולקולרית באמצעות חוטים צמד תרמי על החלק החיצוני של הצינור קוורץ. כי כמות קטנה של מולקולות הצגות יהיה בשלב גזי, בלחץ נמוך, כאשר המולקולות הם התאדו, יש בדרך כלל שינוי הלחץ המשויך. לכן, אנו מפקחים על השינוי של הלחץ בתוך המנעול עומס בקפידה.
מפזר הזה ניתן להפקיד ממקורות שונים מולקולה כגון C60C70, בורון subphthalocyanine כלוריד, Ga, Al ו- Hg4,5,6,7,8. לעומת שאר טכניקות להכנת סרט דק, למשל, ספין השלכת9,10,11, אידוי תרמי ב ואקום גבוה הוא תכליתי ונקייה יותר כיוון שאין אין ממיס הדרושות התצהיר. יתר על כן, תהליך degassing לפני התצהיר משפר את הטוהר של המקור, חיסול זיהומים אפשריים.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. הכנת התא קנודסן תוצרת בית
-
להתכונן רכיבים קנודסן תא
- רכישה CF מאוגן מבוסס מוזנים כוח (2.75" CF, פלדת אל-חלד 4 סיכות). תרגיל שני חורים משורשרת דרך מוזנים, בנקודות לחצות בין קוטר אחד 1.30" קו וההיקף שלה.
- הכן צינור זכוכית (0.315" מחוץ קוטר (OD), אורך 2.50").
- לרכוש יריעות דקות נחושת (99.9%) עם עובי 0.005". גיליון אחד חתוך למידות של 7.5" L x 5.0" W בעזרת זוג מספריים, אז תלתל זה כדי columniform הולו מגן בקוטר 1.45" בעבודת יד (איור 1 א').
- הכינו את סוג K צמד תרמי (chromel/alumel) בקוטר 0.005" על ידי חיתוך אורך 3" עבור חוטים chromel והן alumel. לקלף שכבות בידוד חשמלי כ 0.5" אורך משני קצוות שני חוטים.
- לחתוך 0.01" קוטר טונגסטן חוט (99.95%) באורך של 60". סליל זה לצורת קפיץ בקוטר 0.315" מאת יגלוש כראוי זה סביב מוט של קוטר דומות של הצינור זכוכית.
- לרכוש יצירה קרמיקה. להכין חתיכה אחת של cuboid מתאימים עם חור באמצע שמתאים את הממד של הזכוכית (5 ב איור 1b).
- לחתוך 2 מוטות בקטרים סטנדרטי פלדה משורשרות 0.10" באורך 7" על ידי סימון ניסור עם מכונת מחרטה.
- חותכים רך, 0.01" קוטר נחושת חוט אורך משוער 30" באמצעות מספריים.
- להכין 4 מוטות נחושת חלול בקוטר OD 0.094" על ידי חיתוך שלושה מוטות אורך 2", ו מטה אחד לאורך 4" שימוש בחותך בצד.
-
להרכיב את החתיכות האלה בתא קנודסן
- לנקות את כל הרכיבים המוזכרים בצעד 1.1 באמצעות אולטראסאונד ניקוי-42 קילו-הרץ באצטון למשך 30 דקות.
- הר 2 מוטות הברגה סטנדרטית פלדה החורים קדח בוהסתיר CF מוזנים כוח.
הערה: החורים הם משורשרות (7 ב איור 1b). - הר בתחתית מחצית 4 מוטות נחושת חלול בחלקו העליון 4 פינים של הסדרה כוח CF מאוגן על-ידי הוספת ה-pin מוטות נחושת חלול ותיקון אותם על-ידי חותך צד (6 איור 1b).
- הר היצירה קרמיקה במיקום של 2.5 אינץ גבוהה ' מתחתית מוטות הברגה עם חוטי נחושת רך.
הערה: קטע זה יתמוך את מבחנה בשלב הבא (5 ב איור 1b). - החלק את מבחנה לתוך המעיין טונגסטן מסולסל. מחצי בתחתית מבחנה לתוך החור של היצירה קרמיקה. השתמש חוטי נחושת רך כדי להחזיק את הקצה העליון של הצינור זכוכית לקצה העליון של מוטות הברגה (3 ו- 4, איור 1b).
- אחיזה בקצה העליון של המעיין לתוך רוד נחושת ארוך יותר, המוגדר א לאחוז בקצה התחתון של האביב לאחד מוטות נחושת קצר יותר, המוגדר כ- B (A ו- B- איור 1b).
- טוויסט קצה קלופים אחד של chromel והן alumel החוטים ביחד (2 איור 1b).
- הצב הסוף משותפת מעוות כך זה מקרוב נוגע בתחתית החיצוני של הצינור זכוכית. לשתק אותו עם העזרה של היצירה קרמיקה.
- גריפ קלופים בצד השני של chromel חוט לאחד שמאל 2 קצר מוטות הנחושת, כהגדרתו ג אחיזה קלופים בקצה השני של החוט alumel לתוך השמאלי מוט נחושת קצר יותר, כהגדרתו D (C ו- D ב- איור 1b).
- לשים את המגן מסולסל columniform הולו נחושת מוזנים כוח CF אוגן (איור 1 א').
2. מכינים את מקור60 ג בתא קנודסן תוצרת בית
- לטעון את המקור60 ג בתא קנודסן תוצרת בית.
- לטעון כ 50 מ ג של אבקת60 C (99.5% טוהר) לתוך מבחנה של התא קנודסן תוצרת בית.
הערה: דיוק מעבר 1 מ ג של המסה של האבקה הוא מיותר. - הר התא קנודסן חזרה אל סניף אחד של המנעול עומס.
- לטעון כ 50 מ ג של אבקת60 C (99.5% טוהר) לתוך מבחנה של התא קנודסן תוצרת בית.
- משאבה המנעול עומס.
- להפעיל את המשאבה על המנעול. עומס. קודם לפתוח את הברז מים לקירור המשאבה טורבו, ואז תדליק את המאוורר כדי לקרר את המשאבה מכני. ולאחר מכן הפעל את המשאבה מכני ולהפוך בסופו של דבר על המשאבה טורבו.
- בדוק את הלחץ בתוך המנעול עומס ולא לחכות בערך 10 h.
הערה: הלחץ משקע החשמל של המשאבה טורבו צריך להיות 6.0 x 10-2 mbar. - להפעיל את המונה של יון רכוב בתוך המנעול עומס לחץ נמוך יותר (בדרך כלל מתחת 10-6 mbar).
- בדוק את הלחץ בתוך המנעול טען: הלחץ צריך להיות בטווח של 10-8 mbar לאחר 10 h שאיבה.
- Anneal המקור60 ג בתא קנודסן תוצרת בית.
- Anneal בהדרגה את מקור60 ג בתא קנודסן תוצרת בית (1.5 ° C/דקה) ב 250 מעלות צלזיוס במשך 2 h עבור degassing על-ידי חיבור כוח לספק על שני פינים מוזנים כוח CF מאוגן, אשר מחוברים אל המעיין טונגסטן מסולסל.
- מעלה את הטמפרטורה מחזק עד 300 ° C, הנמצא מעל הטמפרטורה התצהיר (270 ° C).
- Anneal ב 300 ° C עבור ה 0.5 עבור עוד יותר degassing.
- להקטין את הטמפרטורה עד 270 מעלות צלזיוס על התצהיר.
3. הכנת גרפן נקי מאגרי בבית הבליעה UHV
- להעביר הגרפן (על רדיד נחושת) מ הקרוסלה אחסון מדגם לצלחת מחזק בבית הבליעה הכנה ואקום גבוה של מערכת ה-STM (מקום מיוחד להכנה של חישול מדגם תחת ואקום גבוה במיוחד).
- Anneal המצע גרפן, בלחץ הבסיס של mbar-10 10 נמוך בתוך תא הכנה על-ידי הגדלת בהדרגה את הטמפרטורה עד 400 מעלות צלזיוס.
- לחכות 12 שעות להסיר שאריות זיהומים במשטח גרפן.
- להקטין את הטמפרטורה מחזק עבור גראפן המצע בהדרגה לטמפרטורת החדר.
4. הפיקדון C 60 על גבי המצע גראפן שימוש בתא קנודסן תוצרת בית ב מנעול עומס
- להעביר את המצע גראפן המנעול עומס.
- לארגן את הצלחת בבית הבליעה הכנה התנוחה המעביר. העברה הגרפן מאגרי נקי המנעול עומס על התצהיר C60, לאחר של גרפן נקי מאגרי ומקור C60 מוכן.
- . פתח את הברז בין המנעול עומס לחדר הכנה
- העבר את המצע גראפן מהצלחת בבית הבליעה הכנה המנעול עומס בעזרת הכלי loadout.
- לשים את הפנים המצע גראפן למטה (ה C60 מגיע ממקור להלן).
- להפקיד את C60 על גבי המצע גראפן.
הערה: C60 מולקולות להעביר מהתא קנודסן תוצרת בית אל המצע גראפן ב- 270 מעלות צלזיוס.- המתן 1 דקות עם קצב התצהיר של טפט 0.9/min.
- להעביר את הדגימה /graphene C60חזרה לחדר הכנה.
5. מכינים את /Graphene 60 C הדגימה כדי למדוד בחדר הראשי STM
- Anneal הדגימה /graphene C60עד 150 ° C עם קצב של 3.1 ° C/min כבר שעתיים בבית הבליעה הכנה ואקום גבוהה במיוחד.
- סרוק את הדגימה /graphene60C עם ה-STM בחדר המרכזי STM.
- Anneal הדגימה /graphene C60עד 210 מעלות צלזיוס, בקצב של 3.1 ° C/min כבר שעתיים.
- סרוק את הדגימה /graphene60C עם ה-STM.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
לאחר אידוי, הגרפן עם ה C שזה עתה הופקדו60 הוא annealed ב 150 מעלות צלזיוס במשך שעתיים. תמונת ה-STM בקנה מידה גדול איור 2 א מראה אופייני קוואזי - 1d C60 שרשרת מבנה מצאו לאחר תהליך זה מחזק הראשונית. מבט מקרוב יותר באיור 2b מגלה מידע מפורט של מבנה זה 1 י, שבו כל בליטה כדורית בהיר מייצג מולקולה60 C יחידה אחת. בדרך כלל, השלשלאות 1 י להתרחש ריאקציה דו-מולקולרית trimolecular C60 רשתות עם ממוצע C60- C60 מרחק של 1.00 nm ± 0.01, המציין כי המולקולות60 C לסדר משושה קרוב באופן מלא. פרופיל קו c איור 2 המתאים קו ירוק מקווקו 2b דמות מראה הפרדה ברורה בין הרשתות60 C השנייה ואת הפסגות השלישי בפרופיל איפה הקרוב שכן מולקולות על שרשראות סמוכים. מתצפיות, הרשתות קיימות באופן בלעדי כשורות ריאקציה דו-מולקולרית או trimolecular עם השרשראות ריאקציה דו-מולקולרית המתרחשים פעמיים באותה תכיפות כמו הרשתות trimolecular. כפי שנצפתה תמונות ברזולוציה גבוהה ה-STM, השרשראות מסודרים היטב באופן 3-2-2 או 2-3-2 או. עלולה להתרחש כמה צמתים בתוך שרשרת אחת איפה מקטע trimolecular יכול לקפוץ סידור ריאקציה דו-מולקולרית, או להיפך.
הצמיחה של הרשתות60 C קוואזי - 1d הנגרמת על ידי במסווה גראפן המצע. התמונה ה-STM ברזולוציה גבוהה של המצע גרפן נקי מאגרי (איור 1 c) מציג מבנה גלי. אפנון תקופתיים ליניארי מוגדרים היטב זו גורמת מולקולות60 C ליצור את השלשלאות קוואזי - 1d. המדגם הוא לאחר מכן annealed ב 210 מעלות צלזיוס במשך שעתיים על מנת לחקור את תרמיות השפעות על nanostructures 1 י /graphene C60. חישול בטמפרטורה גבוהה מגדילה את פני השטח הניידות של מולקולות60 C, לאפשר להם בעצמם לתוך קומפקטי יותר, ארוז משושה סגור מבנה פס קוואזי - 1d, כפי שמוצג באיור 3 א. מבנים אלה אוריינט לאורך באותו כיוון הרשתות60 C ו הם נצפו עם רוחב משתנה בין מולקולות 3 עד 8 לכל stripe, כפי שמוצג באיור 3b. הפסים הנפוצות יש ברוחב של 6 C60 שורות, המתרחשים 45% מהזמן, בעוד שורה 5 הפסים יצאו מבנה פס השני סביר. במבנה זה, שאין רווח הפרדת פסים שכנות. ההבדל הבולט מן המבנה שרשרת בעדינות annealed C60 היא כי הפסים לא נוצרות על מרפסת שטוח בודד, אלא על טרסות צרה מתנדנדת, כמוצג קצוות צעד כמעט ישרים, מקבילים (איור 3b, ג). שתי שורות על הגבול מקצה צעד אחד, אחד על המרפסת העליונה ואחד על המרפסת התחתון, להניח סידור צפופה ביחס אחד לשני, יש רק של שורה בין המרווח לרוחב של 0.75 ± 0.01 ננומטר. הסידור הזה מתאים ככל הנראה הטרסות כבסיס שנוצר לאחר חישול בטמפרטורה גבוהה יותר. במישורים מרפסת, מולקולות60 C עדיין לשמור על דפוס לזינוק עם מאפיין המרווח הבין-מולקולרי זהה של C - C6060. השורה C60 סמוך לקצה צעד על המרפסת העליונה שנראה סביב 0.5 Å גבוה יותר מאשר C60 שורות נוספות על המרפסת אותו; . זה כנראה עקב סביבות אלקטרוניות מקומיות שונות, כפי שמוצג באיור 3b, ג. בדומה למבנה שרשרת הקודם, ישנם צמתים השכנה פסים. כדי להשוות בין שני מבנים שונים אלה יותר שיטתי, אנו משתמשים דגמי תלת-ממד כדי להמחיש אותם. איור 4a c הוא הנוף העליון ואת הצד של דגם סכימטי עבור השלשלאות60 C, בהתאמה, עם C60 מולקולות (הספירות ירוק כהה), מבנה חלת דבש של גראפן המצע (כדורים כחולים קטנים). . הנה, יחידת המבנה שרשרת מוגדר להיות תא ריאקציה דו-מולקולרית (שרשרת בתוספת מרווח interchain אחת) בתוספת תא trimolecular סמוך. דגם התלת-ממד מראה בבירור את הגודל של יחידה אחת כמו 5.08 ± 0.02 nm. המרווח פער גדול יותר (1.23 ננומטר) בין שרשראות סמוכים מסומן ב- איור 4a, ג. איור 4b,d מציגה את דגם התלת-ממד סכמטי של מבנה פס 6-שורה. המרווח בין שורה צר יותר בין שני פסים60 C סמוכים היא 0.75 nm כפי שכותרתו ב איור 4b, אשר הוא קטן יותר מאשר משושה סגור ארוזה המבנה האופייני. פסים שורה 6 טיפוסי אלה יש תקופתיות לרוחב של 5.08 ± 0.02 nm, שווה כמעט בדיוק המרווח לרוחב של גודל יחידת מבנה שרשרת12.
איור 1 . ה-STM מאגרי נפתרה, דימוי גראפן המצע ותא קנודסן תוצרת בית. תא () קנודסן תוצרת בית עם מעטפת נחושת. (b) מבנה נתונים היסטוריים של התא קנודסן תוצרת בית מציג את הרכיבים העיקריים בתוך מעטפת נחושת. 1 הוא CF מקורבות, 2 הוא צמד תרמי חוט, 3 הוא W חימום נימה, 4 הוא שפופרת זכוכית, 5 הוא חתיכת קרמיקה, 6 הוא חלול מוטות הנחושת (A, B, C, D), 7 תומכת מוטות, 8 הוא מוזנים. (ג) החליט מאגרי ה-STM תמונה טופוגרפית של פני השטח גרפן נקי12. איור 1 c שונתה מ12. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2 . ה-STM תמונות של C60 שרשראות לאחר חישול ב-150 מעלות צלזיוס () C60 מתפתח שרשראות 1 י ומסודרת על גראפן על סולמות הרבה יותר גדול מאשר בשרשרת בודדים (Vs = 2.255 V, אני = נה 0.300). (b) מולקולרית רזולוציית ה-STM תמונה של C60 nanostructures מציג המופע של שרשראות ריאקציה דו-מולקולרית או trimolecular בלבד. המרווח הבין-מולקולרי בתוך שרשרת הוא 1.0 ננומטר ואילו המרחק בין המרכזים של C60 שורות סמוכות השייכים שרשראות שכנות הוא 1.23 nm, אשר הוא הרבה יותר גדול מאשר המרחק בין שורה של 0.87 nm, קרוב ארוז C60 מבנה (אני = 0.500 nA, Vs = 1.950 V). (ג') פרופיל הקו מציג את המרחק הבין-מולקולרי ואת הפער בין שרשראות סמוכים לאורך הקו הירוק מקווקו (b)12. איור זה השתנה מ12. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3 . סגור ומעין משושה עצמית שהורכב ארז 1 D C60 פס מבנה על גראפן לאחר העלאת הטמפרטורה מחזק 210 מעלות צלזיוס () ה-STM תמונת מראה ומעין משושה סגור ארוז C60 1 י פסים מונחה לאורך הציר אותו (אני = 0.200 nA, Vs = 2.200 V). (b) STM להדפסה ברזולוציה גבוהה תמונה של C60 1 י פסים (אני = 0.200 nA, Vs = 2.400 V). (ג) A פרופיל מציג את משושה סגור ארוזה C60 1 י פסים על ושתי מרפסות לאורך הקו הירוק מקווקו (b)12. איור זה השתנה מ12. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4 . מודלים סכמטי. מפרטים טכניים מודלים עבור שתי שרשראות60 C, פסים המתארים הגרפן וגם את הכדורים הכחולים קטנים, המשמשים כבסיס שהמולקולות60 ג כ ירוקה כהה, פאנו ספירות. (, c) העליון ואת הצד לתורת ריאקציה דו-מולקולרית trimolecular C60 רשתות גראפן. (b, d) נופים העליון ואת הצד של הפס60 C טיפוסי עם רוחב 6-שורה12. איור זה השתנה מ12. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
השיטות המתוארות פרוטוקול זה מיועדים בתצהיר תרמיות של חומרים אורגניים וחומרים אחרים לחץ אדים גבוה. שיטות אלה ניתן לשלב עם גבוהה במיוחד מערכות ואקום מדגם אזורי הכנה מסוגל לתמוך אידוי מולקולרית, כמו גם חישול תרמי. המטרה של הניסוי הזה ספציפי הוא להפקיד C60 מולקולות על המצע גראפן והלימוד הרכבה עצמית של C60 , האפקט התרמי.
היתרון של השיטה הוא שהיא מספקת מדגם נקי כאשר לעומת שיטות הכנה אחרות סרט דק, כמו ספין ציפוי. לעומת טכנולוגיות מורכבות יותר כמו בתצהיר אדים כימיים (CVD), אידוי תרמי הפיזי הזה הוא הרבה יותר קל להבין ולהתאים עבור התצהיר אטומים ומולקולות יציב. הדמיה ברזולוציה אטומית ומולקולרית נדרשים לבחון את nanostructures היברידית C /graphene60. ה-STM משמש את התערוכה הזאת. זה חיוני כדי לשמור על טוהר המצע ומקור C60 לאורך כל העדות על-ידי degassing ועל חישול מבעוד מועד ותחזוקה ואקום גבוה לאורך כל התהליך. חישול התצהיר שלאחר נכונה היא קריטית להשיג את nanostructures 1 D וקוואזי - 1d, כמו טכניקה זו מנצלת את האופי המשתנה של C60 ניידות משטח בתנאים תרמיים שונים.
מדידת ה-STM מדגים כי המדגם /graphene60C מסונתז על ידי שיטת התצהיר תרמי הפיזי הוא מאגרי נקי. השטח בתוך המנעול עומס נועד להיות מוגבל מאוד כדי להשיג של ואקום אולטרה גבוה תוך זמן קצר למדי. התצהיר מולקולה צריך להסתיים במקום כזה קטן תא קנודסן תוצרת בית הופך להיות הכרחי. המאייד תא קנודסן תוצרת בית, מותקן בבית הבליעה מנעול עומס, יכול להיות מסטולית בנפרד, אשר אף הוא על שינוי המולקולות או מילוי המאייד12. הטמפרטורה הגבוהה ביותר התצהיר לתא קנודסן תוצרת בית הזה היא 450 מעלות צלזיוס, כפי שנקבע על ידי CF מאוגן מוזנים כוח. זה קריטי דגה המקור60 ג בתא קנודסן תוצרת בית ב 300 ° C כדי להבטיח את טוהר C60 כאשר מופקד על 270 מעלות צלזיוס. זה גם מאוד חשוב anneal את המצע גראפן לפני התצהיר מולקולה כך זה למצבו הנקייה ביותר בתחילתה של העדות. מערכת בינארית גם יכולה להיות מושגת על-ידי הוספת אחד יותר תוצרת בית קנודסן תא המאייד מעברו האחר של הראשון.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
אין לנו לחשוף.
Acknowledgments
עבודה זו נתמכת על ידי המשרד מחקר של צבא ארה ב תחת המענק W911NF-15-1-0414.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| CF Flanged power feedthrough | Kurt J. Lesker | EFT0042033 | |
| Copper sheets | Alfa Aesar | 7440-50-8 | |
| Thermocouple chromel/alumel wires | Omega Engineering | ST032034/ST080042 | |
| Tungsten wires | Alfa Aesar | 7440-33-7 | |
| Stainless steel rods | McMaster-Carr | 95412A868 | |
| Copper wires | McMaster-Carr | 8873K28 | |
| Hollow copper rods | McMaster-Carr | 7190K52 | |
| C60 | MER Corporation | MR6LP |
References
- Gutzler, R., Heckl, W. M., Lackinger, M. Combination of a Knudsen effusion cell with a quartz crystal microbalance: In situ measurement of molecular evaporation rates with a fully functional deposition source. Review of Scientific Instruments. 81, 015108 (2010).
- de Barros, A. L. F., et al. A simple experimental arrangement for measuring the vapour pressures and sublimation enthalpies by the Knudsen effusion method: Application to DNA and RNA bases. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section a-Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment. 560, (2006).
- Shukla, A. K., et al. Versatile UHV compatible Knudsen type effusion cell. Review of Scientific Instruments. 75, 4467 (2004).
- Cho, J., et al. Structural and Electronic Decoupling of C60 from Epitaxial Graphene on SiC. Nano Letters. 12, 3018 (2012).
- Jung, M., et al. Atomically resolved orientational ordering of C60 molecules on epitaxial graphene on Cu(111). Nanoscale. 6 (111), 11835 (2014).
- Li, G., et al. Self-assembly of C60 monolayer on epitaxially grown, nanostructured graphene on Ru(0001) surface. Applied Physics Letters. 100 (0001), 013304 (2012).
- Lu, J., et al. Using the Graphene Moire Pattern for the Trapping of C60 and Homoepitaxy of Graphene. Acs Nano. 6, 944 (2012).
- Zhou, H. T., et al. Direct imaging of intrinsic molecular orbitals using two-dimensional, epitaxially-grown, nanostructured graphene for study of single molecule and interactions. Applied Physics Letters. 99, 153101 (2011).
- Belaish, I., et al. Spin Cast Thin-Films of Fullerenes and Fluorinated Fullerenes - Preparation and Characterization by X-Ray Reflectivity and Surface Diffuse-X-Ray Scattering. Journal of Applied Physics. 71, 5248 (1992).
- Bezmel'nitsyn, V. N., Eletskii, A. V., Okun', M. V. Fullerenes in solutions. Uspekhi Fizicheskikh Nauk. 168, 1195 (1998).
- Ma, D. N., Sandoval, S., Muralidharan, K., Raghavan, S. Effect of surface preparation of copper on spin-coating driven self-assembly of fullerene molecules. Microelectronic Engineering. 170, 8 (2017).
- Chen, C. H., Zheng, H. S., Mills, A., Heflin, J. R., Tao, C. G. Temperature Evolution of Quasi-one-dimensional C60 Nanostructures on Rippled Graphene. Scientific Reports. 5, 14336 (2015).
