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

 

Самая маленькая в мире валентинка от IBM
Самая маленькая в мире валентинка от IBM

Открыта регистрация на заочный этап Межрегионального химического турнира
Химический турнир – это командное творческое соревнование среди команд из 4–6 школьников в формате мини-конференции. Участники решают заранее известные оригинальные задачи «открытого типа», после чего составляют презентации и защищают решения в ходе «химических боев» – доклада с оппонированием и рецензированием.

Фитнес для солнечных элементов нового поколения
ученые из МГУ разработали новый подход, позволяющий создать рельеф на светопоглощающем слое перовскитных солнечных элементов. Это повысит эффективность поглощения солнечного излучения.

Приглашение на международную конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем»
НТ-МДТ Спектрум Инструментс совместно с НИТУ «МИСиС» и компанией ICAPPIC рады пригласить Вас на международную школу-конференцию «Сканирующая зондовая микроскопия для биологических систем» 27-28 ноября 2019 года

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

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

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.