Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Нанокабели SiC/SiO2.
HRTEM изображение нанокабеля и картина электронной дифракции.
HRTEM изображение нанокабеля. Виден двойник и дефекты упаковки.

Получение композитных нанокабелей SiC/SiO2

Ключевые слова:  наноматериал, нанопроволоки, периодика, полупроводник

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

02 ноября 2007

Одномерные наноструктуры, такие как проволоки, стержни, полосы, трубки и т.д., привлекают внимание исследователей своими уникальными свойствами и возможностью создания различных наноразмерных устройств на их основе. Карбид кремния SiC – важный полупроводник, который может быть использован в устройствах, работающих при высоких температурах, на больших частотах и в довольно жестких условиях. Механические свойства нанопроволок карбида кремния превосходят таковые для объемного материала, а также они проявляют хорошие излучательные свойства. Нанотрубки из диоксида кремния SiO2 обладают множеством потенциальных применений, например, в биоанализе, катализе и оптике.

Китайские исследователи решили объединить эти два материала в композит в виде нанокабелей, имеющих сердцевину из SiC и оболочку из аморфного SiO2. Такой наноматериал интересен также тем, что представляет собой полупроводник, покрытый слоем диэлектрика, поэтому множество работ посвящено его получению. Однако обычно длина нанокабелей не превосходит 100 мкм, толщина сильно варьируется, а выход очень мал.

Композитные нанокабели были получены методом пиролиза полидиметилсилоксана (ПДМС) в присутствии ферроцена в атмосфере аргона при 1050 °C. Ферроцен был впервые использован для получения подобных материалов.

Длина полученных нанопроволок находится в миллиметровом диапазоне, в то время как около 85 % из них имеет диаметр 5-10 нм. Диаметр остальных не превышает 50 нм. На торцах многих проволок имеются сферические наночастицы железа, что свидетельствует об их росте по механизму ПЖК. По данным HRTEM нанокабели состоят из кристаллического ядра и аморфной оболочки, а по данным SAED (Selected area electron diffraction) и EDS (Еnergy dispersive X-ray spectroscopy) cердцевина является карбидом, а оболочка диоксидом кремния. Также в структуре ядра были выявлены дефекты упаковки и двойники. От некоторых проволок под прямым углом отходят отростки, образующиеся на дефектах упаковки.

Был предложен следующий механизм формирования нанокабелей. При нагревании исходной смеси ферроцен и ПДМС испаряются. ПДМС разлагается на CH4, C2H6, C, SiO и H2. Углеводородный газ взаимодействует с поверхностью шамотного кирпича печи, и образуется углеродный слой. Ферроцен восстанавливается водородом до железа, которое образует капли на поверхности слоя углерода. SiO и C диффундируют внутрь этих капель и реагируют с образованием карбида и диоксида кремния. Так как температура плавления SiC намного выше, чем SiO2, то карбид затвердевает первым, образуя наностержень, а потом на его поверхности формируется слой SiO2.

Работа «Ultra thin and ultra long SiC/SiO2 nanocables from catalytic pyrolysis of poly(dimethyl siloxane)» (doi:10.1088/0957-4484/18/48/485601) была опубликована в журнале Nanotechnology.


Источник: IOP



Комментарии
Трусов Л. А., 02 ноября 2007 13:48 
что именно? ребята на них ссылаются и пишут, что сделали лучше.
Трусов Л. А., 02 ноября 2007 14:11 
интересны темпы прогресса в данной области
Dusha, 03 ноября 2007 00:25 
>Может раньше еще кто делал.
Да мы же в катализе и сделали....
Той фотке, что "лунный цветок" в галерее - уже лет 10, а это как раз такой материал.
Причем политип карбида зависел от условий получения, чего мы там только не нашли, даже экзотический 9R. Причем все это по длине одного вискера, так что это не просто кабели, а готовые полупроводниковые устройства (ширина зоны у карбида сильно зависит от политипа).
>интересны темпы прогресса в данной области
Прогресс в данной области очень даже в струе многих других прогрессов: то, что давно и тихо отрыто в России, успешно не замечается и переоткрывается американскими или китайскими или японскими учеными, и делается большой бум.
В родной стране мы применения этим вискерам не нашли, куда только не совались.
Трусов Л. А., 03 ноября 2007 17:32 
сомневаюсь, что где-то еще уже нашли.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

"Ложка дёгтя в бочке мёда"
"Ложка дёгтя в бочке мёда"

Поступай без экзаменов в совместную магистратуру "ИИ в биотех системах" ИТМО, Татнефть и АГНИ
Университет ИТМО, компания Татнефть и Альметьевский государственный нефтяной институт запускают совместную программу магистратуры "Искусственный интеллект в биотехнологических системах". Программа направлена на биологов, биотехнологов и химиков, готовых оттачивать навыки программирования и применять data-driven подход для решения фронтирных научных задач и создания реальных продуктов для вывода на рынок.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Оптическая квантовая память на фотонном эхе. Ударим фуллереном по графену! Полу-ван-дер-ваальсовский композит. Монослои нитрида бора вместо антибиотиков.

Наносистемы: физика, химия, математика (2022, Т. 13, № 3)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume13/13-3
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Эра технопредпринимательства

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.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

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.

Технонано

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.