在國家自然科學基金委、科技部、中科院的大力支持下,中科院化學所有機固體重點實驗室的研究人員,在碳納米管的可控制備方面取得新進展,有關(guān)研究成果申請了中國發(fā)明專利,并發(fā)表在近期的《美國化學會志》上。
基于碳納米管的電子器件,如開關(guān)、整流、存儲、場效應、場發(fā)射已進行了廣泛的研究,但是如何將這些獨立的電子器件連接成一個功能系統(tǒng),仍是納米電子學領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。
該課題組曾發(fā)現(xiàn)“氣流波動化學氣相沉積法”,即通過改變氣流的流量或成分能可控地制備分支結(jié)構(gòu)碳納米管陣列,及調(diào)控分支結(jié)構(gòu)碳納米管各部分的化學組成。隨后,研究人員選用不同的襯底,實現(xiàn)了鐵填充碳納米管的可控制備。在這些工作的基礎(chǔ)上,他們在傳統(tǒng)的化學氣相沉積法制備碳納米管的過程中引入一個外加磁場,制備出了分支結(jié)構(gòu)以及填充結(jié)構(gòu)的碳納米管。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),他們提出了分支結(jié)構(gòu)以及填充結(jié)構(gòu)碳納米管形成的新機制,即在垂直方向磁場的作用下催化劑粒子發(fā)生合并生長出分支結(jié)構(gòu)碳納米管,在平行方向磁場的作用下催化劑粒子發(fā)生分裂生長出填充結(jié)構(gòu)碳納米管。這一發(fā)現(xiàn)有助于增加人們對磁場作用下化學氣相沉積法的認識,并且提供了一種簡單有效的方法制備分支結(jié)構(gòu)以及填充結(jié)構(gòu)碳納米管,為納米電路的研究提供了材料基礎(chǔ)。
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