Fuller nek s sz n nanocs vek
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 48

FULLERÉNEK ÉS SZÉN NANOCSÖVEK PowerPoint PPT Presentation


  • 85 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

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

Download Presentation

FULLERÉNEK ÉS SZÉN NANOCSÖVEK

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]: virag.elte.hu/kurti


Fuller nek s sz n nanocs vek

„borsó” = C60 @ nanocső

hőkezelés

duplafalú szén nanocső

a belső cső átmérője 0.5-0.9 nm

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


Fuller nek s sz n nanocs vek

RAMAN

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


Fuller nek s sz n nanocs vek

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)


Fuller nek s sz n nanocs vek

RBM of DWCNT’s sample – natural carbon

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


Fuller nek s sz n nanocs vek

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)


Fuller nek s sz n nanocs vek

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)


Fuller nek s sz n nanocs vek

2C60 C120 pathway involving Stone-Wales transformations

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


Fuller nek s sz n nanocs vek

A „legkisebb belső átmérőjű cső” = lineáris szénlánc

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

  • [email protected] szintetizálása

  • elektronmikroszkóp (TEM), spektroszkópia (Raman)


Fuller nek s sz n nanocs vek

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


Fuller nek s sz n nanocs vek

Z. Wang, X. Ke, Z. Zhu, F. Zhang, M. Ruang, J. Yang, Phys. Rev. B 61, R2472 (2000)


Sz nl nc@ 7 1 s vszerkezete

félvezető

+ félvezető

szénlánc@(7,1) sávszerkezete

fémes!


D s v d s v

D-sáv , D*-sáv


Fuller nek s sz n nanocs vek

D band in graphite

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)


Fuller nek s sz n nanocs vek

A grafit D-sávjának diszperziója Elaser 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

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:fonon-diszperzió DFT-vel ?!


Fuller nek s sz n nanocs vek

helikális szimmetria

(4,3)

(6,0) cső; θ=30°, da=c/2


Dinamikus m trix helik lis rendszerben

Dinamikus mátrix helikális rendszerben

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:

Erőállandók – Hess-mátrix

(pl. N=500 … )


Fuller nek s sz n nanocs vek

G+,G-

RBM

Bz

(9,4)

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


Fuller nek s sz n nanocs vek

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.)


Fuller nek s sz n nanocs vek

K

Γ

M

(6,4)

Grafén


Fuller nek s sz n nanocs vek

Fémes csövekre probléma:

Kohn-anomália


Fuller nek s sz n nanocs vek

(7,1) phonon dispersion, 1 cell

76 atoms


Fuller nek s sz n nanocs vek

(7,1) phonon dispersion, 2 cell

152 atoms


Fuller nek s sz n nanocs vek

(7,1) phonon dispersion, 3 cell

228 atoms


Fuller nek s sz n nanocs vek

(7,1) phonon dispersion, 4 cell

304 atoms


Fuller nek s sz n nanocs vek

(7,1) phonon dispersion, 5 cell

380 atoms


Fuller nek s sz n nanocs vek

(7,1) phonon dispersion, 6 cell

456 atoms


Fuller nek s sz n nanocs vek

(7,1) phonon dispersion, 7 cell

532 atoms


Fuller nek s sz n nanocs vek

(7,1) phonon dispersion, 9 cell

684 atoms !


Fuller nek s sz n nanocs vek

Nemfémes csövekre:

görbületi effektus DFT számolása


5 3 vs 1 0 6

(5,3)vs(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

Sorfejtés a minimumokban

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


Fuller nek s sz n nanocs vek

Alkalmazási lehetőségek

kémiai szenzorok (funkcionalizálás)

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

különleges mechanikai tulajdonságok: erős, könnyű, stabil, flexibilis


Fuller nek s sz n nanocs vek

AFM-tű


Field emission applications

Field Emission Applications

Displays

E-gun for SEM

Microwave Amplifier

X-ray sources

lamps

slide from J. Robertson, 2005


Fuller nek s sz n nanocs vek

Mechanikai alkalmazások

CNT bycicle – Tour de France 2006 winner

Babolet teniszütő

Nissan-X (lökhárító)

NASA siklórepülő (terv)


Fuller nek s sz n nanocs vek

Szén nanocső szőnyegből szőtt fonal

Zhang, Baughman, Science 306 1356 (2004)

slide from J. Robertson, 2005


Fuller nek s sz n nanocs vek

Szén nanocső fonalak csomózása

slide from J. Robertson, 2005


Fuller nek s sz n nanocs vek

„Neuronano” project


  • Login