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[资源共享] 碳纳米锥

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与半球形端部的碳纳米管相比,碳纳米锥的顶端曲率半径更小,因此,用它制作的STM/AFM扫描电镜/原子力显微镜探针有望获得比碳纳米管探针更高的
分辨率。近年来,有关碳纳米锥的实验及理论研究工作有很多。早在1980年,Iijima就利用电子显微镜观察到了奇特的碳同心球结构。1991年,Iijima利用高分辨电子显微镜观测到电弧蒸发后,石墨阴极炭黑中存在一些硬质针状物,发现这些针状物为原子层数从2到50层不等的同轴管状碳层套构而成,并指出此管状结构为类似于石墨的六边形网格组成的管状物。1994年,Ge和Sattler等首次利用蒸发冷凝法合成了一种独立的锥形碳纳米结构,并利用扫描隧道显微镜详细表征了碳锥(carbon cones)结构,在其合成的碳锥中,所有锥角均约为19°,且与碳纳米管以及C60相类似,具有不同数量的五元环排布在顶端。1997年,Krishnan等利用高温分解碳氢化合物方法,合成碳锥结构,并且,用扫描电子显微镜方法证明了存在各种顶角的单壁碳锥结构以及堆垛而形成的多壁碳锥的形核及生长过程,从而极大促进了全球碳纳米锥的研究步伐,实验中观察到的结构如图1.2所示。1999年,Iijima等在室温下,在不使用金属催化剂的条件下,从激光蒸发石墨的产物中发现了一种新型的类似于粉末状的小角碳纳米锥结构,颗粒尺寸均在80nm左右。图1.2五种类型碳锥结构的透射电子显微镜图片2003年,我国中科院物理所Wang等人采用化学气相沉积法制备了管状的石墨纳米锥,其纳米锥有着纳米尺度的顶端结构和微米尺度的末结构,其内部结
构为2到几十纳米直径的圆锥,并由于其硬度大,以及易组装等特性,预言了此结构在扫描隧道显微镜方面的潜在应用。在理论研究方面,人们也进行了一些很有意义的探索,如Shenderova等人采用紧束缚方法,及第一原理方法分析了碳纳米锥的构型与电子结构。Jordan等人采用Brenner势的分子动力学方法,研究了碳纳米锥的几何结构及电子结构,这些工作使人们对于碳纳米锥的微结构与电学特性均有了初步的认识。
好的,科技进步真好
冶炼的思考
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