2020年7月1
Skoltech和他们的同事们从俄罗斯和芬兰科学家们已经找到了一种非侵入性的方法来测量单壁碳纳米管薄膜的厚度,会发现应用程序在各种各样的领域从太阳能智能纺织品。
单壁碳纳米管(SWCNT)本质上是一种石墨单原子厚度的单卷成管状。他们(物理形式)的碳同素异形体,就像富勒烯,钻石和石墨,石墨烯。SWCNTs举行很多承诺在各种工业应用中,从太阳能电池和led超快速激光,透明电极,和智能纺织品。
然而,所有这些应用程序需要相当精确测量SWCNT膜厚度和光学性质。
“膜厚度是很重要的对于许多应用程序,通常以有多少光可以通过这部电影转移在可见光谱范围:透明度越高,膜的厚度越小。然而,精确控制薄膜的厚度和光学常数是至关重要的,当一个人需要以设计高效透明电极。例如,我们需要知道厚度来提高表面增透性能的基于透明SWCNT太阳能电池窗口层。估计,然后利用SWCNT薄膜的机械性能,我们需要预测的几何尺寸的电影,”艾伯特Nasibulin教授说,纳米材料实验室主管Skoltech光子学中心和量子材料。欧洲杯足球竞彩
现有的光学常数测量方法包括吸收和电子能量损失谱,而几何参数可以由透射电子显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜。这些方法resource-inefficient,需要样品制备,这可能会影响SWCNT电影的属性,一个是试图衡量。
艾伯特Nasibulin领导的一组研究人员Skoltech和阿尔托大学能够设计一个快速、非接触式、通用技术准确估计SWCNT膜厚度和介电函数。他们想出了一个解决方案使用光谱椭圆光度法(SE)、无损、快速、和非常敏感的测量技术,SWCNT电影。
“椭圆光度法是一种间接的方法,我们可以使用它来确定薄膜参数,和标准的数据处理方法并不总是适用的。乍一看,碳纳米管薄膜的技术是一个非常困难的对象:面向数以百万计的随机组成的纳米级个人和捆绑管,它有很强的吸收在整个光谱范围,低反射和光学性质的各向异性。然而,这篇论文的第一作者,格奥尔基Ermolaev,联合Skoltech-MIPT硕士项目的学生,发现一个优雅的算法检索一组的厚度和光学常数的光学测量,”说Yuriy Gladush,论文的合著者之一。
研究者制造SWCNT电影不同厚度和吸收的90%至45%在550 nm和确定宽带(250 - 3300 nm)折射率和相应厚度的电影。
“这是预期,光学性质取决于包装的碳纳米管的密度在影片中,但令人吃惊的是这种影响有多大。单个液滴的乙醇可以压缩或致密膜和改变折射率从1.07到1.7,开始简单的机会调整optial SWCNT电影的属性,“艾伯特Nasibulin补充道。
团队相信其他科学家可以建立在他们的工作,除此之外,用他们的方法除了碳纳米管领域的其他类型的这些结构。
其他组织参与这项研究包括初期光子学中心和二维材料,GrapheneTek和Canatu有限公司欧洲杯足球竞彩
来源:https://www.skoltech.ru/en/