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

 

Неорганическая "клетка" или лопнувший магнитный наношарик?
Неорганическая "клетка" или лопнувший магнитный наношарик?

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

РИА Новости: Нобелевскую премию по химии присудили за разработку литий-ионных батарей
РИА Новости: Джон Гуденаф, Стенли Уиттингхем и Акира Йошино стали лауреатами Нобелевской премии в области химии за 2019 год за разработку литий-ионных батарей.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.