طیف رزونانس رامان (RAMAN) در یک نانو لوله ی چند لایه CNTs (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : طیف رزونانس رامان (RAMAN) در یک نانو لوله ی منفرد باعث میشود که بتوان ساختار الکترونی و فونون نانو لوله های چند لایه CNTs را با دقت بیشتری برآورد نمود. هر نانو لوله ی کربنی ساختار الکترونی ویژه ای دارد و در نتیجه چگالی تراز های ویژه ی خود را خواهد داشت. بنابراین جزییات رزونانس رامان (RAMAN) برای تعیین ساختار آنها عالی است.
استفاده از روش رزونانس رامان (RAMAN) برای سنجش فراوانی نانو لوله ها در یک نمونه بسیار متداول است. در این تکنیک وقتی انرژی لیزر برابر و یا نزدیک انرژی انتقال الکترونی مجاز نوری نمونه باشد، افزایش شدت خواهیم داشت که این مسئله وابستگی زیادی به ساختار نانو الکتریکی نمونه دارد. بنابراین رزونانس رامان (RAMAN) برای تعیین ساختار آنها عالی است. نانو لوله های که قطر آنها 0/75nm<dt< 2/4nm SWNTs باشند (از نوع SWCNTs)، طیف های رامان RBM بین آنها که میشوند ظاهراً (100cm-1 <WRBM< 300cm)معادل جا به جایی متقارن داخل فاز اتم های کربن SWCNT در جهت شعاعی است. band G مربوط به حرکت اتم های همسایه در جهت مخالف در امتداد سطح لوله در گرافیت دو بعدی است که مشخصه ی آن یک پیک چند شاخه در اطراف (1-1600cm-1500)است. پیک مربوط به RBM و پیک چندتائی band G در SP2 دیده نمیشود. معمولاً هیچ ترکیب کربنی SP2 باشند یک پیک ترکیباتی که حاوی کربن تکی (band G) به شکل Lorentzian در حدود (1-1582cm) طیف رامان آنها مشاهده میشود. band D در طیف رامان فقط برای اتم های SP2 در حضور (هترو) اتمها، فضا های کربن خالی و یا هرگونه نواقص شبکه به وجود می آید.
نانو لوله های نیمه هادی با هماهنگی وسیله ی تنظیم ولتاژ میتواند روشن/خاموش شود. برای تمایز SWCNTs فلزی و نیمه هادی با استفاده از نمودار های V-I ارائه داده اند. این محققان فرض کردند که SWCNTs نیمه هادی؛ نسبت خاموش/روشن از مرتبه ی 10 یا بیشتر دارند و جریان خاموش به مقدار (9A-10) یا کمتر دارند که این مسئله بر خلاف خصوصیات SWCNTs فلزی است. علاوه بر آن، برای نمونه های غنی شده، سنجش های چهار نقطه ای در مورد فیلمهای نازک مانند (paper bucky) انجام میشود تا سنجش کیفی فراوانی نوع فلزی و نیمه هادی در نمونه انجام گردد. البته بسیاری فاکتورهای دیگر مانند خلوص نمونه و یکنواختی ضخامت لایه میتواند مقاومت لایه ای نازک را تحت تأثیر قرار دهد. این فاکتورها باید قبل از نتیجه گیری نهایی در نظر گرفته شوند.
نتیجه گیری :
طیف رزونانس رامان (RAMAN) در یک نانو لوله ی منفرد باعث میشود که بتوان ساختار الکترونی و فونون نانو لوله های چند لایه CNTs را با دقت بیشتری برآورد نمود. هر نانو لوله ی کربنی ساختار الکترونی ویژه ای دارد و در نتیجه چگالی تراز های ویژه ی خود را خواهد داشت. بنابراین جزییات رزونانس رامان (RAMAN) برای تعیین ساختار آنها عالی است.
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک