炭素ナノチューブの可逆電機特性については,ローカルプローブ操作で調べられます
Nature
|June 24, 2000
まとめ
機械的変形は,単一壁の炭素ナノチューブ (SWNTs) に著しく影響を及ぼし,その電気伝導性を低下させます. この研究は,原子力顕微鏡による操作が,sp3結合形成により,どのように可逆的な変化を引き起こすかを明らかにしています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- 凝縮物質物理学 凝縮物質物理学
背景:
- カーボンナノチューブの電気特性に対する機械的変形の影響は,電気機械装置にとって極めて重要です.
- 以前の研究では,骨折や接触の問題が発生しない限り,最小限の抵抗変化を示しました.
- 個々のナノチューブの内在的な電気機械的反応は不明である.
研究 の 目的:
- 個々の単一壁の炭素ナノチューブ (SWNT) の電気機械的特性を実験的かつ理論的に解明する.
- 接触抵抗を変化させずにSWNTの伝導性に逆転可能な機械的変形がどのように影響するかを調査する.
主な方法:
- 原子力顕微鏡 (AFM) の先端を使用して,懸浮のSWNTを可逆的に偏移させる.
- AFM操作中にインシット電気測定を行う.
- 基礎的なメカニズムを理解するために,緊密な結合シミュレーションを実施します.
主要な成果:
- AFMの先端によるSWNTの可逆変形により,導電性が最大2桁まで低下した.
- 接触抵抗は,可逆変形時に変わらない.
- シミュレーションでは,ローカル sp3 結合の形成が導電性の低下の原因であると特定しました.
結論:
- 機械的変形は,SWNTの固有の電気的性質を深刻に変化させます.
- 観測された伝導性の低下は,尖端誘発型sp3結合形成に起因する.
- この研究は,デバイスアプリケーションのためのSWNTの電気機械的動作に関する基本的な洞察を提供します.
さらに関連する動画
09:12Functionalization of Single-walled Carbon Nanotubes with Thermo-reversible Block Copolymers and Characterization by Small-angle Neutron Scattering
Published on: June 1, 2016
8.7K
08:10Precision Milling of Carbon Nanotube Forests Using Low Pressure Scanning Electron Microscopy
Published on: February 5, 2017
6.6K
関連する概念動画
Force On A Current Loop In A Magnetic Field
Magnetic forces on wires carrying current are most frequently applied in motors. A DC motor is a device that converts electrical energy into mechanical work. In motors, wire loops are enclosed in a magnetic field. When current flows through the loops, the magnetic field applies torque, which causes the shaft to rotate. The direction of the current is reversed once the loop's surface area is lined up with the magnetic field, causing a constant torque on the loop. During the process, commutators...
Torque On A Current Loop In A Magnetic Field
The most common application of magnetic force on current-carrying wires is in electric motors. These consist of loops of wire, which are placed between the magnets with a magnetic field. When current flows through the loops, the magnetic field applies torque, which causes the shaft to rotate, thus converting electrical energy to mechanical energy.
Consider a rectangular current-carrying loop containing N turns of wire, placed in a uniform magnetic field. The net force on a current-carrying loop...
Consider a rectangular current-carrying loop containing N turns of wire, placed in a uniform magnetic field. The net force on a current-carrying loop...
