Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. СЭМ фотографии наноструктурированных массивов OMS-2, полученные методом импульсного лазерного напыления при температуре 6000C и давлении 200 мТч в течении 5 минут (a,b) и 30 минут (c,d). Нетрудно заметить, что 5 минут недостточно для получения плотной пленки, полностью покрывающей монокристалл (001)STO.
Рисунок 2. ПЭМ фотография наноструктурированного массива OMS-2. Образец был разрезан вдоль направления [110]STO.
Рисунок 3. На рисунке изображены три группы нитевидных кристаллов: параллельные нити обозначены буквами A и B, наклонные нити обозначены буквой C.
Рисунок 4. Атомное распределение на границе OMS-2 и STO для двух наиболее часто встречающихся типов ориентации параллельных нитей OR-1 (a) и OR-2 (b).

Молекулярные сита криптомелана

Ключевые слова:  криптомелан, молекулярные сита

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

08 ноября 2009

Октаэдрические молекулярные сита диоксида марганца, например, фазы криптомелана (OMS-2) являются довольно перспективными благодаря своей прекрасной каталитической активности и полупроводниковым свойствам. Состав OMS-2 можно представить как KMn4+7Mn3+O16, где ионы K+, компенсирующие уменьшение заряда при восстановлении Mn4+ до Mn3+, расположенных в октаэдрических пустотах, расположены вдоль одномерного туннеля.
К настоящему времени разработано множество методов получения OMS-2, в том числе гидротермальный и жидкофазные методы, однако получение ориентированных пленок остается довольно серьезным вызовом для исследователей, что связано с необходимостью сохранения смешенной валентности марганца, пористости и фазового состава.
Свое решение проблемы предложил коллектив авторов из университета Коннектикута. Они предложили использовать импульсное лазерное напыление, где OMS-2 наносился на монокристалл (001)STO (титанат стронция) при облучении лазером мишени, представляющей собой фазу OMS-2. Выбор импульсного лазерного нанесения далеко не случаен, поскольку получить трехмерную структуру той же стехиометрии, что и мишень, иным методом крайне затруднительно.

Результаты проделанной работы можно увидеть на рисунке 1. Нетрудно заметить, что трехмерная структура OMS-2 состоит из параллельных и наклонных нитевидных кристаллов. По результатам ПЭМ высокого разрешения (рис.2) была выделена группа вискеров (рис.3). Было установлено, что наиболее часто встречаются два основных типа ориентаций:

[001]OMS-2 || [110]STO, [110]OMS-2 || [110]STO, (110)OMS-2 || (001)STO (OR-1),

[001]OMS-2 || [110]STO, [010]OMS-2 || [110]STO, (100)OMS-2 || (001)STO (OR-2) .


Объяснением этому служит тот факт, что при такой ориентации соответствующие трансляционные вектора кристаллических решеток совпадают лучше всего (рис.4).
Кроме того, в процессе получения молекулярного сита было крайне важно контролировать температурный режим. С одной стороны, слишком маленькая температура препятствует эпитаксиальному росту, что связано с низкой подвижностью атомов на поверхности. С другой стороны, слишком высокая температура может привести к разложению OMS-2. Поэтому оптимальной была выбрана температура 6000C. Кроме того, окислительная среда стабилизирует фазу криптомелана.
Предложенный авторами статьи метод получения трехмерных наноструктур OMS-2 , позволяет, варьируя тип подложки, получить функциональные материалы с определенной пространственной ориентацией кристаллической решетки без использования дополнительных подложек и затравок.
О нитевидных кристаллах с подобной структурой см. презентацию (слайд 51 и др.).


Источник: Nature Materials



Комментарии
Коваленко Артём, 08 ноября 2009 16:24 
Странные они какие-то... Вроде хотят ориентированную пленку, а в абстракте пишут "The spontaneous orientation of the crystalline OMS-2 domains over the STO surface opens up a new avenue in lattice-engineered synthesis of multilayer materials." И насколько такой дорогой и трудноконтроллируемый метод целесообразно использовать в таком случае? Я скорее поверю, что авторы хотели эпитаксиальную монокристаллическую пленку, а получили "Whiskas".
Кстати, метод нанесения по-русски так и называют абляцией (хотя звучит, согласен, не очень).

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

 

Человеческий волос 2. Крашеный.
Человеческий волос 2. Крашеный.

Конференции 2020-го: планы на первое полугодие
План по мероприятиям на первое полугодие 2020-го

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Британский крест китайских ученых: элемент памяти на новом типе доменной структуры в FeRh.Волокна из углеродных нанотрубок помогут сердцу. Фуллерены для стабилизации азотного топлива. International Quantum Complex Matter Conference 2020 (QCM2020).

На ВДНХ в Москве отметят День российской науки
День российской науки отпразднуют на ВДНХ в Москве 8 и 9 февраля. Инновационно-образовательный комплекс «Техноград» на ВДНХ приглашает москвичей и гостей столицы отпраздновать «День науки». Гостей ожидают бесплатные мастер-классы, знакомство с инновациями в биомедицине и достижениями нейронаук, занимательные уроки и многое другое.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2020 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

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.