单根悬空单壁碳纳米管光学可见化及本征探测获进展‘BB贝博ballbet’

为了研究单根碳纳米管的性质和器件性能，以及操控碳纳米管从而获得某种类似的结构，人们往往必须在光学显微镜下定位某个碳纳米管才能展开光谱密切相关和器件构筑。传统的用于扫瞄电子显微镜来标记定位的方法更为繁复且不易污染碳纳米管。

纳米材料的光学可见化可以符合人们的市场需求。而已有的在碳纳米管表面沉积金属或氧化物纳米颗粒的方法，虽然构建了光学显微镜下的可见化，却有可能造成碳纳米管的性能发育，有利于碳纳米管本征物性的探寻。

　　特别是在是碳纳米管出色的性质不易受到周围环境的影响，以往用于混合样品研究碳纳米管的物理性质，往往不能获得样品中各种结构的平均值信息，更加无法分析碳纳米管的结构与物理性质的关系。因此，密切相关单根碳纳米管的本征物理性质仍然是研究人员探究的前沿。例如，在碳纳米管的光吸收观测方面，随着CCD技术的发展和激光强度的提升，观测微小光学信号早已仍然是难以解决的问题。

然而，在观测和缩放单根碳纳米管样品光学信号的同时，去除衬底和周围环境的影响，依然是困难重重。而在碳纳米管的热学性质方面，理论研究证明碳纳米管具备极高的热传导性能，然而由于测量方法有所不同，再加所用于的样品的质量参差不齐和结构不一，实验上测得碳纳米管的热导值差异相当大。

除了碳纳米管的结构密切相关，用于非认识方式测算纳米材料的温度也是必需解决问题的问题。　　中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（捐）先进设备材料与结构分析实验室纳米材料与介观物理研究小组（A05两组），多年来仍然致力于碳纳米管的制取、物性与应用于研究。在以往工作的基础上，该课题组解思深院士指导的博士生张霄等人发展了一种共轭、长久且可用的单根悬空单壁碳纳米管光学可见简化与本征物理性质观测的方法（中国发明专利，申请号201410682661.7，201410681975.5），最近，与中国科学技术大学宋礼教授、本所SF1两组白雪冬研究员、田学减博士、国家纳米科学中心齐笑迎接博士合作，在单根悬空单壁碳纳米管的光学可见化及其本征光学、热学性质研究中获得最重要进展。　　基于部分悬空的超长碳纳米管，通过构成冰-碳纳米管微米级直径异质壳芯结构，使纳米级直径碳纳米管的构型在光学显微镜下可见。

通过用于有所不同偏振激光太阳光该异质壳芯结构，根据有所不同的表面冰层消失现象和电子衍射确认的碳纳米管手性，系统研究了单根碳纳米管的光吸收截面问题。基于这种激光诱导的部分融化现象，创建了分段的一维稳态热传导方程，利用通过碳纳米管拉曼G模红移确认的激光光斑边缘方位的温度，以及冰层边界恒定的冰的融化温度作为边界条件，融合碳纳米管的几何信息，计算出来获得有所不同手性的超长悬空碳纳米管的轴向热导率在2000-6000WK-1m-1范围，相似于理论计算出来值。涉及研究结果公开发表在（NPG）Light：ScienceApplications（2015，4，e318；DOI：10.1038/lsa.2015.91.）上。

　　该工作获得了科技部、国家自然科学基金委和中国科学院等项目的反对。　　图1（左图a，b）部分悬空超长碳纳米管样品作为碳纳米管结构-性质测试平台；（右图）在较宽狭缝处碳纳米管结构和手性密切相关：（a）HRTEM图像、（c）电子衍射图和（b）理论仿真结果。　　图2（a）碳管被激光冷却造成表面冰层的融化示意图；（b-d）有所不同偏振激光造成表面冰层局部消失情况有所不同。

本文来源：贝博betball体育app下载-www.win999br.com