Нанотехнологии в физике. Изучение структурных типов углеродных нанотрубок. Битюцкая Л.А - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

23
Рис. 20. Вольт- амперные автоэмиссионные характеристики многослойных
нанотрубок: 1- ориентация параллельно плоскости подложки; 2- ориентация
под углом 45
о
к плоскости подложки; 3- ориентация перпендикулярно
плоскости подложки.
Пороговое значение напряженности электрического поля, определяемое по
минимальному эмиссионному току 0.5 мкА , составляет 2 В/мкм (ориентация
параллельно плоскости подложки), 3.5 В/мкм (ориентация под углом 45
о
) и 4
В/мкм (ориентация перпендикулярно плоскости подложки). Значение
плотности эмиссионного тока в 1 мА /см
-2
, необходимое для работы плоских
дисплеев , достигается при напряженностях электрического поля 4.2, 6 и 6.8
В/см для трех ориентаций соответственно.
4.4. Капиллярные явления в углеродных нанотрубках
Нанотрубка является поверхностной структурой, и вся ее масса заключена
в поверхности слоев . Поэтому нанотрубки имеют аномально высокую
удельную поверхность, что определяет особенности их сорбционных и
электрохимических характеристик. Расстояния между слоями в многослойной
углеродной нанотрубке (3.4 нм) достаточно, чтобы внутри трубки разместилось
некоторое количество вещества. Таким образом, нанотрубку можно
рассматривать как емкость для хранения газообразных, жидких или твердых
веществ .
Вещество проникает внутрь нанотрубки под действием внешнего давления,
либо в результате капиллярного эффекта и удерживается внутри нее благодаря
сорбционным силам. Графитовая оболочка обеспечивает хорошую защиту
находящегося в ней материала от внешнего воздействия. 
                                               23




   Рис. 20. Вол ьт-а мперные а в тоэмиссионные х а ра ктеристики мно го сл ойных
  на нотрубок: 1- о риента ция па ра л л ел ьно пл оскости под л о ж ки; 2- ориента ция
      под угл о м 45о к пл оско сти под л ож ки; 3- ориента ция перпенд икул ярно
                                 пл о ско сти под л ож ки.

      П о ро го в о е зна чение на пряж енно сти эл ектрическо го пол я, опред ел яемое по
минима л ьно му эмиссионному то ку 0.5 мкА , со ста в л яет 2 В/мкм (ориента ция
па ра л л ел ьно пл оскости под л о ж ки), 3.5 В/мкм (ориента ция под угл ом 45о ) и 4
В/мкм (ориента ция перпенд икул ярно пл о ско сти под л ож ки). Зна чение
пл отно сти эмиссионного тока в 1 мА /см -2, необх од имо е д л я ра боты пл о ских
д испл еев , д о стига ется при на пряж енностях эл ектрического пол я 4.2, 6 и 6.8
В/см д л я трех о риента ций со отв етств енно.

            4.4. К ап иллярны е явления в углеродны х нанотрубках

      Н а нотрубка яв л яется по в ерх но стной структурой, и в ся ее ма сса за кл ю чена
в пов ерх но сти сл о ев . П о этому на нотрубки имею т а нома л ьно в ысокую
уд ел ьную по в ерх ность, что опред ел яет о собенности их сорбционных и
эл ектро х имических х а ра ктеристик. Ра ссто яния меж д у сл оями в многосл ойной
угл ерод ной на нотрубке (3.4 нм) д оста точно, чтобы в нутри трубки ра зместил ось
некоторо е кол ичеств о в ещ еств а . Т а ким обра зо м, на но трубку мож но
ра ссма трив а ть ка к емкость д л я х ра нения га зообра зных , ж ид ких ил и тв ерд ых
в ещ еств .
      Вещ еств о проника етв нутрьна но трубки под д ейств ием в неш него д а в л ения,
л ибо в резул ьта те ка пил л ярно го эффекта и уд ерж ив а ется в нутри нее бл а год а ря
сорбционным сил а м. Г ра фитов а я обол очка обеспечив а ет х орош ую за щ иту
на х од ящ егося в ней ма териа л а отв неш него в о зд ейств ия.

Страницы