富勒烯C60納米纖維的磁場取向及其圖案化.pdf

1、近年來,一維(one-dimensional,1D)碳素納米材料在納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中備受關(guān)注。1D碳素納米材料具有特殊的光、電、磁、吸波、場發(fā)射等性質(zhì),在燃料電池電極、觸媒、低維半導(dǎo)體、抗菌材料等領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用價值。對于1D碳素納米材料的應(yīng)用而言,其圖案化(patteming)和取向(orientation)是納米電子器件組裝中的關(guān)鍵技術(shù),1D碳素納米材料的取向一般是通過模板法或化學(xué)自組裝法獲得,而其圖案化一般是通過刻蝕印刷等方式獲

2、得;操作比較繁瑣,往往達(dá)不到1D碳素納米材料取向的同時實現(xiàn)圖案化的要求。因此,1D碳素納米材料的取向和圖案化成為微加工領(lǐng)域新的研究熱點。
　　 一、富勒烯納米纖維的磁場取向本論文通過液.液界面析出法(liquid-liquid inteffacical precipitation,LLIP)成功地制備了富勒C60烯納米纖維。富勒烯納米纖維是具有100-1000nm的外徑和毫米級的長度,其長徑比大于1000,面心立方單晶結(jié)構(gòu)(Fa

3、ce centered cubic,fcc),簡稱FNFs(C60 fullerene nanofibers)。富勒烯C60納米纖維包括中空結(jié)構(gòu)的C60納米管(C60 fullerene nanotubes,FNTs)和實心結(jié)構(gòu)的C60納米晶須(C60 fullerenenanowhiskers,FNWs)。首先利用超聲波裁剪技術(shù),將FNFs裁剪至均勻尺度;然后利用聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)高分子水溶液分散F

4、NFs,得到一定粘度的FNFs/PVA懸浮液;接著將這些良好分散的FNFs滴加至潔凈的玻璃基板或者硅基板上,同時外加一定的磁場;待溶劑揮發(fā)后便得到取向的FNFs/PVA復(fù)合薄膜。這種方法同樣可以用于其它1D有機(jī)或無機(jī)納米材料的取向,具有廣泛的適用性。
　　 二、富勒烯納米纖維的磁場圖案化通常在梯度磁場中的粒子會受到磁場力的作用,而不同磁性粒子受到力的方向就有所不同。如果對外加磁場加以調(diào)制并形成圖案,那么置身于該調(diào)制磁場(modu