ساختار و ساختمان نانو لوله های (SWCNT) و CNTs (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) دکترای آموزشی _ پژوهشی
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : تفاوتهای ساختاری موجود بین CNTs وCNT را میتوان به صورت صفحات گرافیتی با شبکه ی هگزا گونه لایه ای تصور نمود که به صورت استوانه لوله شده اند. نانو لوله ها با تعداد لایه هایی که دیواره های استوانه ای آنها را میسازند مشخص میشوند؛ نانولوله های کربنی تک دیواره (SWCNTs) و نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNTs) وSWCNT از یک صفحه ی گرافن با اندازه مشخص به دست آمده است.
با توجه به تقارن استوانه ای، براساس شکل استوانه ای (تنها میتوانیم آن را در یک جهت لوله کنیم تا 2 اتم در امتداد هم قرار گیرند. برای توصیف ساختار SWCNT ،دو پارامتر به کار برده میشوند. یکی Ch است که از اتم اصلی شروع بردار کایرال شده به سمت اتم بعدی جهت گیری مینماید و به آن بردار لوله شدن نیز گفته میشود و طول آن معادل محیط دایره ی نانو لوله است. SWCNTs کایرال از لحاظ نوری فعال هستند و میتوانند دو جهتگیری غیر معادل مارپیچی داشته باشند. فرآیند لوله شدن میتواند هم از بالا و هم از زیر صفحه ی گرافن انجام شود. این دو لوله تصاویر آینه ای یکدیگر خواهند بود و در این حالت، صفحه ی گرافن صفحه ی آینه است. این دو حالت، ایزومر های چپ گرد (M) و راستگرد (P) را ایجاد می نمایند. در مورد نانولوله های کایرال، این صفحه ها، صفحه ی انعکاس نامیده میشود و دو نانو لوله معادل هم هستند. وقتی که (3/m-n) عدد صحیح باشد، SWCNT از نوع فلزی و در سایر موارد نیمه هادی است. این مسئله کاملاً وابسته به ژئومتری است، یک سوم از SWCNTs فلزی و دو سوم آنها نیمه هادی هستند.
نانو لوله های تک دیواره ترکیباتی استثنائی هستند زیرا میتوانند به صورت فلزی یا نیمه هادی باشند در حالی که هیچ تفاوتی بین آنها و در پیوند شیمیائی بین اتمهای کربن داخل لوله ها وجود ندارد و ناخالصی و یا حضور مواد خارجی اضافه شده نیز مشاهده نمیشود.لایه های نانو لوله ها می توانند مانند یک فلز رفتار کنند و از نظر الکتریکی زوایه دار انجام شوند. تغییر ساختار و ساختمان در آنها میتواند نمایش خصوصیات نیمه هادی. یا غیر هدایت کننده باشد.
نتیجه گیری :
تفاوتهای ساختاری موجود بین CNTs وCNT را میتوان به صورت صفحات گرافیتی با شبکه ی هگزا گونه لایه ای تصور نمود که به صورت استوانه لوله شده اند. نانو لوله ها با تعداد لایه هایی که دیواره های استوانه ای آنها را میسازند مشخص میشوند؛ نانولوله های کربنی تک دیواره (SWCNTs) و نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNTs) وSWCNT از یک صفحه ی گرافن با اندازه مشخص به دست آمده است.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک