研究目的
研究氮化硼(BN)与碳(C)纳米管异质结构的输运行为及弯曲效应,以应用于柔性器件。
研究成果
研究表明,同轴BN-C纳米管在弯曲变形下展现出优异的结构柔韧性和稳定的输运特性。弯曲过程中的扭结位置由管径与管长的比值决定。预测扭结区域会形成量子点,这表明其在先进光电器件中具有潜在应用价值。
研究不足
该研究聚焦于BN-C纳米管在弯曲状态下的传输特性和力学性能,但未探究其他类型机械变形或环境条件的影响。由于进行了简化处理,计算模型可能无法完全反映所有实验观测结果。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过三步高温工艺合成了同轴BN-C纳米管,并采用透射电子显微镜(TEM)和电子能量损失谱(EELS)进行表征。通过原位TEM弯曲实验研究了变形条件下的力学与电学性能。
2:样品选择与数据来源:
选取合成的同轴BN-C杂化纳米管进行原位TEM弯曲实验,收集了弯曲过程中传输特性与结构演变的数据。
3:实验设备与材料清单:
JEOL 3000F TEM、配备Omega滤光片的JEOL 3100FEF TEM、扫描隧道显微镜-TEM样品台(Nano factory Instruments AB)、电化学蚀刻钨探针、导电银胶。
4:实验步骤与操作流程:
将BN-C纳米管固定于金丝上,用钨探针接触纳米管并记录I-V曲线。通过推进钨探针施加弯曲变形,并在各阶段测量弯曲角度。
5:数据分析方法:
分析纳米管电阻与接触长度的关系以确定传输机制,采用分子动力学模拟研究纳米管的原子结构及弯曲行为。
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JEOL 3000F TEM
3000F
JEOL
Transmission electron microscopy imaging and electron energy loss spectra (EELS) mapping
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JEOL 3100FEF TEM
3100FEF
JEOL
In situ TEM bending experiments with Omega filter
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Scanning tunneling microscopy-TEM holder
Nano factory Instruments AB
Holding and manipulating samples for in situ TEM experiments
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W probe
Electrochemically etched probe for contacting nanotubes and recording I-V curves
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