Fuller nek s sz n nanocs vek
Download
1 / 48

FULLERÉNEK ÉS SZÉN NANOCSÖVEK - PowerPoint PPT Presentation


  • 116 Views
  • Uploaded on

FULLERÉNEK ÉS SZÉN NANOCSÖVEK. előadás fizikus és vegyész hallgatóknak ( 2008 tavaszi félév – május 14.) Kürti Jenő ELTE Biológiai Fizika Tanszék e-mail: [email protected] www: virag.elte.hu/kurti. „borsó” = C60 @ nanocső. h őkezelés. duplafalú szén nanocső.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' FULLERÉNEK ÉS SZÉN NANOCSÖVEK' - emmanuel-meyers


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Fuller nek s sz n nanocs vek

FULLERÉNEK ÉS SZÉN NANOCSÖVEK

előadás fizikus és vegyész hallgatóknak

(2008 tavaszi félév – május 14.)

Kürti Jenő

ELTE Biológiai Fizika Tanszék

e-mail: [email protected] www: virag.elte.hu/kurti


„borsó” = C60 @ nanocső

hőkezelés

duplafalú szén nanocső

a belső cső átmérője 0.5-0.9 nm

S.Bandow et al., CPL 337, 48 (2001)


RAMAN

S. Bandow et al, , CPL 337, 48 (2001)


RBM of DWCNT’s sample – natural carbon

2.40 eV

2.18 eV

1.95 eV

1.83 eV

R. Pfeiffer, H. Kuzmany, Ch. Kramberger, Ch. Schaman, T. Pichler, H. Kataura, Y. Achiba, J. Kü rti, and V. Zólyomi: PRL 90, 225501 (2003)


RBM of DWCNT’s sample – natural carbon

R. Pfeiffer, F. Simon, H. Kuzmany, and V.N. Popov: Phys. Rev. B 72, 161404(R) (2005)


DWCNT from 13C enriched C60

F. Simon, Ch. Kramberger, R. Pfeiffer, H. Kuzmany, V. Zólyomi, J. Kürti, P. M. Singer, and H. Alloul: Phys. Rev. Lett 95, 017401 (2005)


RBM of inner tubes – 13C isotope enriched

676 nm (1.83 eV)

Raman shift (cm -1)

F. Simon, Ch. Kramberger, R. Pfeiffer, H. Kuzmany, V. Zólyomi, J. Kürti, P. M. Singer, and H. Alloul: Phys. Rev. Lett 95, 017401 (2005)


2C60 C120 pathway involving Stone-Wales transformations

S. Han et al: PRB 70, 113402 (2004)


A „legkisebb belső átmérőjű cső” = lineáris szénlánc

  • X. Zhaoet al, PRL 90, 187401(2003)

  • [email protected] szintetizálása

  • elektronmikroszkóp (TEM), spektroszkópia (Raman)


X. Zhao, Y. Ando, Y. Liu, M. Jinno, and Z. Suzuki, Phys. szénláncRev. Lett. 90, 187401 (2003)



Sz nl nc@ 7 1 s vszerkezete

félvezető Rev. B 61, R2472 (2000)

+ félvezető

szénlánc@(7,1) sávszerkezete

fémes!


D s v d s v
D-sáv , D*-sáv Rev. B 61, R2472 (2000)


D band in graphite Rev. B 61, R2472 (2000)

G

D

λ = 488 nm

  • graphite single crystal

  • stress-annealed pyrolite graphite

  • commercial graphite

  • activated charcoal

G:  1575 cm-1

D: 1355 cm-1

F.Tuinstra and J.L.Koenig, J. of Chem. Phys. 53, 1126 (1970)


A grafit D-sávjának diszperziója E Rev. B 61, R2472 (2000)laser függvényében

ωD /Elaser  50 cm-1/eV

I. Pócsik, M. Hundhausen, M. Koós and L. Ley, J. of Non-Crystalline Solids 227-230B, 1083 (1998)


D s v raman m r s

Külső Rev. B 61, R2472 (2000)

Belső

13C

  • 1.16 eV-on belső kerül feljebb.

D*-sáv, Raman-mérés

  • 2-falú nanocsövek

  • D*-sáv helye a lézerenergiával egyenesen arányosan eltolódik.

  • Izotóp technikával a külső és belső csövek járuléka szétválaszható.

Simon, Kuzmany


G rb leti effektus fonon diszperzi dft vel
Görbületi effektus: Rev. B 61, R2472 (2000)fonon-diszperzió DFT-vel ?!


helikális szimmetria Rev. B 61, R2472 (2000)

(4,3)

(6,0) cső; θ=30°, da=c/2


Dinamikus m trix helik lis rendszerben
Dinamikus mátrix helikális rendszerben Rev. B 61, R2472 (2000)

erőállandó mátrix

Transzláció esetén: (q az ismétlődő egységeket indexeli)

dinamikus mátrix

Helikális szimmetria esetén: (q a forgásokat indexeli)

dinamikus mátrix

A dinamikus mátrix sajátértékei adják a k hullámszámú fonon rezgési frekvenciáit. Sajátvektorok a normál módusokat.

A dinamikus mátrix dimenziójú.


Er lland k hess m trix

mátrix. Helikális szimmetria előnye: Rev. B 61, R2472 (2000)

Erőállandók – Hess-mátrix

(pl. N=500 … )


G Rev. B 61, R2472 (2000)+,G-

RBM

Bz

(9,4)

A (9,4) nanocső fonon diszperziója helikális Brillouin-zónában. 1596 vonal lenne a tradicionális Brillouin-zónában.


1D helical Brillouin zones for 4 tube-pairs, on the 2D graphene map

(Note the differences in „m” helical quantum numbers for the inner and outer tubes in corresponding pairs.)


K graphene map

Γ

M

(6,4)

Grafén


Fémes csövekre probléma: graphene map

Kohn-anomália


(7,1) phonon dispersion, 1 cell graphene map

76 atoms


(7,1) phonon dispersion, 2 cell graphene map

152 atoms


(7,1) phonon dispersion, 3 cell graphene map

228 atoms


(7,1) phonon dispersion, 4 cell graphene map

304 atoms


(7,1) phonon dispersion, 5 cell graphene map

380 atoms


(7,1) phonon dispersion, 6 cell graphene map

456 atoms


(7,1) phonon dispersion, 7 cell graphene map

532 atoms


(7,1) phonon dispersion, 9 cell graphene map

684 atoms !


Nemfémes csövekre: graphene map

görbületi effektus DFT számolása


5 3 vs 1 0 6
(5,3) graphene mapvs(10,6)

Minden második vonal ugyanazt metszené ki a grafénből.

Eltérés:

Kétféle fonon lágyulás;

Lejjebb csúsznak a sávok és csökken a meredek-ségük is.


Fonon l gyul s m r sz mai
Fonon lágyulás mérőszámai graphene map

Sorfejtés a minimumokban

Mindkét faktor csökken a csökkenő átmérőkkel, ami fonon lágyulást jelent.


Alkalmazási lehetőségek graphene map

kémiai szenzorok (funkcionalizálás)

nanoelektronika: n-m osztható 3-mal  fémes a többi félvezető  nano-IC

különleges mechanikai tulajdonságok: erős, könnyű, stabil, flexibilis


AFM-tű graphene map


Field emission applications
Field Emission Applications graphene map

Displays

E-gun for SEM

Microwave Amplifier

X-ray sources

lamps

slide from J. Robertson, 2005


Mechanikai alkalmazások graphene map

CNT bycicle – Tour de France 2006 winner

Babolet teniszütő

Nissan-X (lökhárító)

NASA siklórepülő (terv)


Szén nanocső szőnyegből szőtt fonal graphene map

Zhang, Baughman, Science 306 1356 (2004)

slide from J. Robertson, 2005


Szén nanocső fonalak csomózása graphene map

slide from J. Robertson, 2005



ad