Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Нанонити Ga2O3 (SEM)
Рис. 2. Короткие «щетинки»
Рис. 3. Длинные «иглы»
Рис. 4. TEM коротких «щетинок»
Рис. 5. TEM длинных «игл»
Рис. 6. Предполагаемые механизмы роста ZnO на нанонитях Ga2O3

Оксидные Ёжики

Ключевые слова:  наноструктура, оксид цинка

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

24 декабря 2010

Получение вертикально ориентированных наноструктур имеет важное значение, обычно используют эпитаксиальный рост наноструктур на подложке. Синтез, как правило, проводят при высоких температурах (более 800ºС), что приводит к образованию дефектов в структуре, а также в некоторых случаях (например, VLS-процесс, "пар - жижкость - кристалл") к наличию примеси катализатора в образце. Также часто для получения необходимых свойств требуется дальнейшая обработка. В данной статье авторы описывают метод получения высокосимметричных иерархических наноструктур ZnO - Ga2O3.

Первая стадия – синтез нанонитей оксида галлия Ga2O3 методом «пар – жидкость – кристалл» (рис. 1). Использовали подложку из кремния, в качестве катализатора – золото (слой 20 нм), источником галлия был металлический галлий, синтез проводили в атмосфере Ar + O2. Диаметр полученных нитей определён методами SEM и TEM и составляет 5-150 нм. Методом SAED установлено, что состав образца – монокл. β- Ga2O3, рост происходит преимущественно в направлениях [010] и [100].

Вторая стадия – рост ZnO на полученных нитях Ga2O3. Порошок цинка и нанонити Ga2O3 на подложке поместили в лодочке из оксида алюминия в печь с кварцевой трубкой, так, чтобы порошок цинка располагался в более горячей зоне. Трубку быстро нагрели до 560ºС, выдерживали при этой температуре в течение 1-2 часов, затем быстро охладили. Для исследования механизма роста кристаллов время второй стадии варьировали. В зависимости от времени роста образовывались структуры различной морфологии: за 1-1.5 часа образовывались короткие толстые «щетинки» (рис. 2) с общим диаметром структуры около 1 мкм; за 2 часа образовывались длинные «иглы» (рис. 3) с общим диаметром около 8 мкм. Для анализа полученных структур использовали различные методы: EDX в SEM (обнаружены только Zn и O), EDX в TEM («иглы» состоят из Zn и O; «стержни» - из Ga и О, содержат менее 2 вес.% Zn), TEM (рис. 4 и 5, рост ZnO происходит в направлении [0001]), а также SAED и ИК-спектроскопию. В ИК-спектрах образцов присутствуют полосы при 578 и 418 см-1, что может быть отнесено к ZnGa2O4. Другими методами эту фазу обнаружить не удалось. Авторами предложены различные механизмы образования высокосимметричных структур оксида цинка на оксиде галлия с низкой симметрией (рис. 6). Возможно как прямое образование центров нуклеации оксида цинка на стержнях оксида галлия, так и образование сначала промежуточного слоя ZnGa2O4 (на рис. 6 показан темно-синим цветом) со структурой шпинели и уже дальнейший рост нитей ZnO на нем.

Студенты 501 группы химического факультета МГУ Беззубов С.И., Воробьева Н.А., Ефимов А.А. по материалам статьи Lena Mazeina, Yoosuf N. Picard, and Sharka M. Prokes. Controlled Growth of Parallel Oriented ZnO Nanostructural Arrays on Ga2O3 Nanowires. // Crystal Growth & Design, Vol. 9, No. 2, 2009. P. 1164–1169.


Источник:



Комментарии
По дифракции с рис.5 - а чегой эт там рефлексы то такие круглые, с тех участков, ктороые показаны ("длинные иглы"), вроде, вытянутые должны б быть...
Мне кажется, что лучше названия методов, как SAED и т.д., расшифровывать. Все таки научно-популярный сайт.
круто

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

 

Кристаллическая роза
Кристаллическая роза

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

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!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
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.