✖


Jump to content

Оптические свойства углеродных нанотрубок

Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.
Часть серии статей о
Наноматериалы
Углеродные нанотрубки
Фуллерены
Другие наночастицы
Наноструктурированные материалы

Оптические свойства углеродных нанотрубок весьма актуальны для материаловедения . Способ взаимодействия этих материалов с электромагнитным излучением во многом уникален, о чем свидетельствуют их своеобразные спектры поглощения , фотолюминесценции ( флуоресценции ) и комбинационного рассеяния света .

Углеродные нанотрубки представляют собой уникальные «одномерные» материалы, полые волокна (трубки) которых имеют уникальную и высокоупорядоченную атомную и электронную структуру и могут быть изготовлены в широком диапазоне размеров. Диаметр обычно варьируется от 0,4 до 40 нм (т.е. в диапазоне ~100 раз). Однако длина может достигать 55,5 см (21,9 дюйма), что означает соотношение длины к диаметру до 132 000 000:1; который не имеет себе равных среди других материалов. [1] Следовательно, все электронные, оптические, электрохимические и механические свойства углеродных нанотрубок чрезвычайно анизотропны (зависят от направления) и настраиваемы. [2]

Применение углеродных нанотрубок в оптике и фотонике пока менее развито, чем в других областях. Некоторые свойства, которые могут привести к практическому использованию, включают возможность настройки и избирательность по длине волны. Потенциальные области применения, которые были продемонстрированы, включают светоизлучающие диоды ( СИД ), [3] болометры [4] и оптоэлектронная память . [5]

Помимо прямого применения, оптические свойства углеродных нанотрубок могут быть очень полезны при их производстве и применении в других областях. Спектроскопические методы предлагают возможность быстрого и неразрушающего определения характеристик относительно больших количеств углеродных нанотрубок, давая подробные измерения содержания нетрубчатого углерода, типа и хиральности трубок, структурных дефектов и многих других свойств, которые имеют отношение к этим другим применениям.

Геометрическая структура

[ редактировать ]
Основная статья: Углеродные нанотрубки § Структура

Хиральный угол

[ редактировать ]

Одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) можно представить как полоску молекулы графена (один лист графита ), скрученную и соединенную в бесшовный цилиндр. Структуру нанотрубки можно охарактеризовать шириной этой гипотетической полосы (т. е. окружностью c или диаметром d трубки) и углом α полосы относительно главных осей симметрии гексагональной решетки графена. Этот угол, который может варьироваться от 0 до 30 градусов, называется «хиральным углом» трубки.

Обозначение ( n , m )

[ редактировать ]
«Нарезанное и развернутое» изображение углеродной нанотрубки в виде полосы молекулы графена, наложенное на диаграмму полной молекулы (слабый фон). Вектор w (большая синяя стрелка) соединяет соответствующие позиции на двух краях полосы. Поскольку w = 3 u + 1 v , трубка называется типом (3,1).

Альтернативно, структура может быть описана двумя целочисленными индексами ( n , m ), которые описывают ширину и направление этой гипотетической полосы как координаты в фундаментальной системе отсчета решетки графена. Если атомы вокруг любого шестичленного кольца графена пронумерованы последовательно от 1 до 6, два вектора u и v этого каркаса представляют собой смещения от атома 1 к атомам 3 и 5 соответственно. Эти два вектора имеют одинаковую длину, а их направления отстоят друг от друга на 60 градусов. Тогда вектор w = n u + m v интерпретируется как окружность развернутой трубки на решетке графена; он связывает каждую точку А1 на одном краю полосы с точкой А2 на другом краю, которая будет отождествляться с ней при свертывании полосы. Тогда киральный угол α — это угол между u и w . [6] [7] [8]

Пары ( n , m ), которые описывают различные трубчатые структуры, — это пары с 0 ≤ m ≤ n и n > 0. Все геометрические свойства трубки , такие как диаметр, киральный угол и симметрия, могут быть вычислены на основе этих индексов.

Тип также определяет электронную структуру трубки. В частности, трубка ведет себя как металл, если | м – н | кратен 3 и в остальном подобен полупроводнику .

Зигзагообразные и кресло-трубки

[ редактировать ]

Трубки типа ( n , m ) с n = m (хиральный угол = 30°) называются «креслами», а с m =0 (хиральный угол = 0°) «зигзагами». Эти трубки обладают зеркальной симметрией, и их можно рассматривать как стопки простых замкнутых путей («зигзагообразные» и «кресельные» пути соответственно).

Кресло нанотрубка
Зигзагообразная нанотрубка

Электронная структура

[ редактировать ]

Оптические свойства углеродных нанотрубок во многом определяются их уникальной электронной структурой. Свертывание решетки графена влияет на эту структуру способами, которые сильно зависят от типа геометрической структуры ( n , m ).

Особенности Ван Хова

[ редактировать ]
Объемный 3D-материал (синий) имеет непрерывный DOS, а 1D-провод (зеленый) имеет особенности Ван Хова.

Характерной особенностью одномерных кристаллов является то, что их распределение плотности состояний (ПСО) не является непрерывной функцией энергии, а постепенно спадает, а затем скачкообразно возрастает. Эти острые пики называются сингулярностями Ван Хова . Напротив, трехмерные материалы имеют непрерывный DOS.

Сингулярности Ван Хова приводят к следующим замечательным оптическим свойствам углеродных нанотрубок:

  • Оптические переходы происходят между состояниями v 1 - c 1 , v 2 - c 2 и т. д. полупроводниковых или металлических нанотрубок и традиционно обозначаются как S 11 , S 22 , M 11 и т. д. или, если «проводимость» наблюдались , д они . слабы кроссоверные переходы c 1 - v 2 , c 2 - v 1 и т , возможно . дипольно запрещены и , следовательно , чрезвычайно с , но помощью кроссполяризованная оптическая геометрия. [9]
  • Энергии между сингулярностями Ван Хова зависят от структуры нанотрубки. Таким образом, изменяя эту структуру, можно настроить оптоэлектронные свойства углеродной нанотрубки. Такая тонкая настройка была экспериментально продемонстрирована с использованием УФ-подсветки УНТ с полимерной дисперсией. [10]
  • Оптические переходы довольно резкие (~10 мэВ) и сильные. Следовательно, относительно легко избирательно возбуждать нанотрубки, имеющие определенные индексы ( n , m ), а также обнаруживать оптические сигналы от отдельных нанотрубок.

Сюжет Катауры

[ редактировать ]
На этом графике Катауры энергия электронного перехода уменьшается по мере увеличения диаметра нанотрубки.

Зонную структуру углеродных нанотрубок, имеющих определенные индексы ( n , m ), можно легко рассчитать. [11] Теоретический график, основанный на этих расчетах, был разработан в 1999 году Хиромичи Катаурой для обоснования экспериментальных результатов. График Катауры связывает диаметр нанотрубки и энергию ее запрещенной зоны для всех нанотрубок в диапазоне диаметров. [12] Осциллирующая форма каждой ветви графика Катауры отражает внутреннюю сильную зависимость свойств ОСНТ от индекса ( n , m ), а не от ее диаметра. Например, трубки (10, 1) и (8, 3) имеют почти одинаковый диаметр, но совершенно разные свойства: первая — металл, а вторая — полупроводник.

Оптические свойства

[ редактировать ]

Оптическое поглощение

[ редактировать ]
Спектр оптического поглощения дисперсных одностенных углеродных нанотрубок

Оптическое поглощение в углеродных нанотрубках отличается от поглощения в обычных 3D-материалах наличием острых пиков (1D-нанотрубки) вместо порога поглощения, за которым следует увеличение поглощения (большинство 3D-твердых тел). Поглощение в нанотрубках происходит за счет электронных переходов с уровней v 2 на с 2 (энергия Е 22 ) или с уровней v 1 на с 1 ( Е 11 ) и т. д. [6] [12] Переходы относительно резкие и могут быть использованы для идентификации типов нанотрубок. Обратите внимание, что резкость ухудшается с увеличением энергии и что многие нанотрубки имеют очень схожие энергии E 22 или E 11 , и, таким образом, в спектрах поглощения происходит значительное перекрытие. . ниже), которое вместо комбинации перекрывающихся переходов идентифицирует отдельные пары ( E22 Этого , E11 перекрытия можно избежать при картировании фотолюминесценции ( см ). [13] [14]

Взаимодействия между нанотрубками, такие как связывание, расширяют оптические линии. Хотя объединение сильно влияет на фотолюминесценцию, оно оказывает гораздо меньшее влияние на оптическое поглощение и комбинационное рассеяние света. Следовательно, подготовка проб для последних двух методов относительно проста.

Оптическое поглощение обычно используется для количественной оценки качества порошков углеродных нанотрубок. [15]

Спектр анализируется с точки зрения интенсивности пиков, связанных с нанотрубками, фона и пика пи-углерода; последние два в основном происходят из ненанотрубчатого углерода в загрязненных образцах. Однако недавно было показано, что при агрегации полупроводниковых нанотрубок с почти одинарной кираальностью в плотноупакованные пучки Ван-дер-Ваальса фон поглощения можно объяснить переходом свободных носителей, возникающим в результате переноса заряда между трубками. [16]

Углеродные нанотрубки как черное тело

[ редактировать ]

Идеальное черное тело должно иметь коэффициент излучения или поглощения 1,0, чего на практике трудно достичь, особенно в широком спектральном диапазоне . Вертикально ориентированные «леса» одностенных углеродных нанотрубок могут иметь коэффициент поглощения 0,98–0,99 от длин волн от дальнего ультрафиолета (200 нм) до дальнего инфракрасного диапазона (200 мкм).

Эти леса SWNT ( buckypaper ) были выращены методом CVD сверхроста до высоты около 10 мкм. Два фактора могут способствовать сильному поглощению света этими структурами: (i) распределение киральности УНТ приводит к различной запрещенной зоне для отдельных УНТ. Таким образом был сформирован составной материал с широкополосным поглощением. (ii) Свет может задерживаться в этих лесах из-за множественных отражений. [17] [18] [19]

Измерения отражения [20]
УФ-ближний ИК Близкий к среднему ИК Средне-дальний ИК
Длина волны, мкм 0.2-2 2–20 25–200
Угол падения, ° 8 5 10
Отражение Полусферически-направленный Полусферически-направленный Зеркальный
Ссылка Белый стандарт отражения Золотое зеркало Алюминиевое зеркало
Средняя отражательная способность 0.0160 0.0097 0.0017
Стандартное отклонение 0.0048 0.0041 0.0027

Люминесценция

[ редактировать ]
Карта фотолюминесценции одностенных углеродных нанотрубок. Индексы ( n , m ) идентифицируют определенные полупроводниковые нанотрубки. Обратите внимание, что измерения ФЛ не обнаруживают нанотрубки с n = m или m = 0.

Фотолюминесценция (флуоресценция)

[ редактировать ]

Полупроводниковые одностенные углеродные нанотрубки излучают ближний инфракрасный свет при фотовозбуждении, который взаимозаменяемо описывается как флуоресценция или фотолюминесценция (ФЛ). Возбуждение ФЛ обычно происходит следующим образом: электрон в нанотрубке поглощает возбуждающий свет через переход S 22 , создавая электрон-дырочную пару ( экситон ). Как электрон, так и дырка быстро релаксируют (посредством фононных процессов) из состояний c 2 в состояние c 1 и из состояний v 2 в состояние v 1 соответственно. Затем они рекомбинируют посредством перехода c 1 - v 1 , что приводит к излучению света.

В металлических трубках не может возникнуть экситонная люминесценция. Их электроны могут возбуждаться, что приводит к оптическому поглощению, но дырки тут же заполняются другими электронами из многих, имеющихся в металле. Поэтому экситоны не образуются.

Основные свойства

[ редактировать ]
  • Фотолюминесценция ОСНТ, а также оптическое поглощение и комбинационное рассеяние света линейно поляризованы вдоль оси трубки. Это позволяет контролировать ориентацию ОСНТ без прямого микроскопического наблюдения.
  • PL быстрый: релаксация обычно происходит в течение 100 пикосекунд . [21]
  • Впервые эффективность ФЛ оказалась низкой (~0,01%), [21] но более поздние исследования показали гораздо более высокие квантовые выходы. За счет улучшения структурного качества и изоляции нанотрубок эффективность излучения увеличилась. Квантовый выход 1% был зарегистрирован в нанотрубках, отсортированных по диаметру и длине с помощью градиентного центрифугирования. [22] а в дальнейшем она была увеличена до 20% за счет оптимизации процедуры выделения отдельных нанотрубок в растворе. [23]
  • Спектральный диапазон ФЛ достаточно широк. Длина волны излучения может варьироваться от 0,8 до 2,1 микрометра в зависимости от структуры нанотрубки. [13] [14]
  • Экситоны, по-видимому, делокализованы по нескольким нанотрубкам в одиночные пучки хиральности, поскольку в спектре фотолюминесценции наблюдается расщепление, соответствующее туннелированию экситонов между трубками. [16]
  • Взаимодействие между нанотрубками или между нанотрубкой и другим материалом может погасить или увеличить ФЛ. [24] В многостенных углеродных нанотрубках ФЛ не наблюдается. ФЛ двустенных углеродных нанотрубок сильно зависит от метода получения: ДУНТ, выращенные методом CVD , излучают как из внутренней, так и из внешней оболочки. [13] [14] Однако ДУНТ, полученные путем инкапсуляции фуллеренов в ОСНТ и отжига, демонстрируют ФЛ только внешних оболочек. [25] Изолированные ОСНТ, лежащие на подложке, демонстрируют чрезвычайно слабую ФЛ, которая была обнаружена лишь в немногих исследованиях. [26] Отделение трубок от подложки резко увеличивает ФЛ.
  • Положение пиков ФЛ ( S 22 , S 11 ) незначительно (в пределах 2%) зависит от окружения нанотрубок (воздух, диспергатор и т.п.). Однако сдвиг зависит от индекса ( n , m ), и поэтому вся карта ФЛ не только смещается, но и искажается при смене среды УНТ.

Комбинационное рассеяние

[ редактировать ]
Основная статья: Рамановская спектроскопия
Рамановский спектр одностенных углеродных нанотрубок

Рамановская спектроскопия имеет хорошее пространственное разрешение (~0,5 микрометра) и чувствительность (одиночные нанотрубки); он требует минимальной подготовки проб и весьма информативен. Следовательно, рамановская спектроскопия, вероятно, является самым популярным методом определения характеристик углеродных нанотрубок. Комбинационное рассеяние света в ОСНТ является резонансным, т.е. зондируются только те трубки, одна из запрещенных зон которых равна энергии возбуждающего лазера. [27] [28] В спектре ОСНТ доминируют несколько мод рассеяния, как обсуждается ниже.

Подобно картированию фотолюминесценции, энергия возбуждающего света может сканироваться при измерениях комбинационного рассеяния света, создавая таким образом карты комбинационного рассеяния света. [27] Эти карты также содержат элементы овальной формы, однозначно идентифицирующие ( n , m индексы ). В отличие от ФЛ, рамановское картирование обнаруживает не только полупроводниковые, но и металлические трубки, и оно менее чувствительно к связыванию нанотрубок, чем ФЛ. Однако потребность в перестраиваемом лазере и специальном спектрометре является серьезным техническим препятствием.

Режим радиального дыхания

[ редактировать ]

Режим радиального дыхания (RBM) соответствует радиальному расширению-сжатию нанотрубки. Поэтому его частота ν RBM (в см −1 ) зависит от диаметра нанотрубки d as, ν RBM = A/ d + B (где A и B — константы, зависящие от среды, в которой находится нанотрубка. Например, B=0 для отдельных нанотрубок.) (в нанометрах) и можно оценить [27] [28] как ν RBM = 234/ d + 10 для SWNT или ν RBM = 248/ d для DWNT, что очень полезно для определения диаметра УНТ по положению RBM. Типичный диапазон RBM составляет 100–350 см. −1 . Если интенсивность RBM особенно велика, его слабый второй обертон можно наблюдать на удвоенной частоте.

Режим объединения

[ редактировать ]

Режим связывания представляет собой особую форму RBM, предположительно возникающую из-за коллективной вибрации в связке ОСНТ. [29]

Режим G

[ редактировать ]

Еще один очень важный режим — это режим G (G из графита). Эта мода соответствует плоским колебаниям атомов углерода и присутствует в большинстве графитоподобных материалов. [8] Полоса G в ОСНТ смещена в сторону более низких частот относительно графита (1580 см-1). −1 ) и распадается на несколько пиков. Характер и интенсивность расщепления зависят от структуры трубки и энергии возбуждения; их можно использовать, хотя и с гораздо меньшей точностью по сравнению с режимом RBM, для оценки диаметра трубки и того, является ли трубка металлической или полупроводниковой.

D мода

[ редактировать ]

D- мода присутствует во всех графитоподобных углеродах и возникает из-за структурных дефектов. [8] Поэтому соотношение мод G / D традиционно используется для количественной оценки структурного качества углеродных нанотрубок. У высококачественных нанотрубок это соотношение существенно превышает 100. При меньшей функционализации нанотрубки соотношение G / D остается практически неизменным. Это соотношение дает представление о функционализации нанотрубки.

режим G

[ редактировать ]

Название этого режима вводит в заблуждение: оно дано потому, что в графите этот режим обычно является вторым по силе после режима G. Однако на самом деле это второй обертон тона D, вызванного дефектом (и, следовательно, логически его следует назвать D'). Его интенсивность сильнее, чем у режима D из-за других правил выбора . [8] В частности, D-мода запрещена в идеальной нанотрубке и требует индуцирования структурного дефекта, обеспечивающего фонон с определенным угловым моментом. Напротив, режим G' включает в себя «самоуничтожающуюся» пару фононов и, следовательно, не требует дефектов. Спектральное положение G'-моды зависит от диаметра, поэтому его можно грубо использовать для оценки диаметра ОСНТ. [14] В частности, мода G' представляет собой дублет в углеродных нанотрубках с двойными стенками, но дублет часто не разрешается из-за уширения линий.

Другие обертоны, такие как комбинация режима RBM+G на частоте ~ 1750 см. −1 , часто наблюдаются в спектрах комбинационного рассеяния света УНТ. Однако они менее важны и здесь не рассматриваются.

Антистоксово рассеяние

[ редактировать ]

Все перечисленные выше комбинационные моды можно наблюдать как как стоксово, так и антистоксово рассеяние. Как упоминалось выше, комбинационное рассеяние света на УНТ носит резонансный характер, т.е. возбуждаются только те трубки, энергия запрещенной зоны которых близка к энергии лазера. Разницу между этими двумя энергиями и, следовательно, шириной запрещенной зоны отдельных трубок можно оценить по соотношению интенсивностей стоксовых и антистоксовых линий. [27] [28] Однако эта оценка зависит от температурного фактора ( фактора Больцмана ), который часто неправильно рассчитывается — при измерении используется сфокусированный лазерный луч, который может локально нагревать нанотрубки без изменения общей температуры исследуемого образца.

Рэлеевское рассеяние

[ редактировать ]

Углеродные нанотрубки имеют очень большое соотношение сторон , т. е. их длина значительно превышает диаметр. Следовательно, как и ожидалось из классической электромагнитной теории , упругое рассеяние света (или рэлеевское рассеяние ) прямыми УНТ имеет анизотропную угловую зависимость, и из его спектра можно определить ширину запрещенной зоны отдельных нанотрубок. [30] [31]

Другим проявлением рэлеевского рассеяния является «эффект антенны»: массив нанотрубок, стоящий на подложке, имеет определенные угловые и спектральные распределения отраженного света, и оба этих распределения зависят от длины нанотрубок. [32]

Приложения

[ редактировать ]

Светоизлучающие диоды ( LED ) [3] [33] и фотодетекторы [34] на основе одной нанотрубки были произведены в лаборатории. Их уникальной особенностью является не эффективность, которая пока относительно низка, а узкая селективность по длине волны излучения и регистрации света и возможность его тонкой настройки через структуру нанотрубок. Кроме того, болометр [4] и оптоэлектронная память [5] устройства реализованы на ансамблях одностенных углеродных нанотрубок.

  • Фотолюминесценция используется в целях определения характеристик для измерения количества полупроводниковых нанотрубок в образце. Нанотрубки изолируют (диспергируют) с помощью соответствующего химического агента («диспергатора») для уменьшения межтрубного закаливания. Затем измеряется ФЛ, сканируя энергии возбуждения и излучения и тем самым создавая карту ФЛ. Овалы на карте определяют пары ( S 22 , S 11 ), которые уникальным образом идентифицируют ( n , m ) индекс трубки. Для идентификации традиционно используются данные Вейсмана и Бачило. [35]
  • Флуоресценция нанотрубок исследовалась для целей визуализации и зондирования в биомедицинских приложениях. [36] [37] [38]

Сенсибилизация

[ редактировать ]

Оптические свойства, в том числе эффективность ФЛ, можно изменить, инкапсулировав органические красители ( каротин , ликопин и т. д.). внутрь трубок [39] [40] Между инкапсулированным красителем и нанотрубкой происходит эффективный перенос энергии — свет эффективно поглощается красителем и без значительных потерь передается ОСНТ. Таким образом, потенциально оптическими свойствами углеродной нанотрубки можно управлять, инкапсулируя внутри нее определенную молекулу. Кроме того, инкапсуляция позволяет изолировать и охарактеризовать органические молекулы, нестабильные в условиях окружающей среды. Например, спектры комбинационного рассеяния красителей чрезвычайно сложно измерить из-за их сильной ФЛ (эффективность близка к 100%). Однако инкапсуляция молекул красителей внутри ОСНТ полностью тушит ФЛ красителей, что позволяет измерять и анализировать их спектры комбинационного рассеяния света. [41]

Катодолюминесценция

[ редактировать ]

Катодолюминесценция (КЛ) — излучение света, возбуждаемое пучком электронов, — это процесс, обычно наблюдаемый на экранах телевизоров. Электронный луч можно точно сфокусировать и сканировать по исследуемому материалу. Этот метод широко используется для исследования дефектов в полупроводниках и наноструктурах с пространственным разрешением нанометрового масштаба. [42] Было бы полезно применить эту технику к углеродным нанотрубкам. Однако достоверной ХЛ, то есть острых пиков, соответствующих определенным ( n , m ) индексам, на углеродных нанотрубках пока не обнаружено.

Электролюминесценция

[ редактировать ]

Если к нанотрубке прикреплены соответствующие электрические контакты, электронно-дырочные пары (экситоны) могут быть созданы путем инжекции электронов и дырок из контактов. Последующая рекомбинация экситонов приводит к электролюминесценции (ЭЛ). Электролюминесцентные устройства были произведены из одиночных нанотрубок [3] [33] [43] и их макроскопические совокупности. [44] Рекомбинация, по-видимому, протекает через триплет-триплетную аннигиляцию. [45] дающие отчетливые пики, соответствующие переходам E 11 и E 22 . [44]

Многостенные углеродные нанотрубки

[ редактировать ]

Многостенные углеродные нанотрубки (МУНТ) могут состоять из нескольких вложенных друг в друга одностенных трубок или из одной графеновой полосы, скрученной несколько раз, как свиток . Их трудно изучать, поскольку их свойства определяются вкладами и взаимодействиями всех отдельных оболочек, имеющих различное строение. Кроме того, методы их синтеза плохо селективны и приводят к увеличению количества дефектов.

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Сюэшэнь Ван; и др. (2009). «Изготовление сверхдлинных и электрически однородных одностенных углеродных нанотрубок на чистых подложках». Нано-буквы . 9 (9): 3137–41. Бибкод : 2009NanoL...9.3137W . дои : 10.1021/nl901260b . ПМИД   19650638 .
  2. ^ Р. Чжан; и др. (2013). «Выращивание углеродных нанотрубок полуметровой длины на основе распределения Шульца – Флори». АСУ Нано . 7 (7): 6156–61. дои : 10.1021/nn401995z . ПМИД   23806050 .
  3. ^ Jump up to: а б с Дж. А. Мисевич; и др. (2003). «Электрически индуцированная оптическая эмиссия из полевого транзистора из углеродных нанотрубок». Наука . 300 (5620): 783–786. Бибкод : 2003Sci...300..783M . дои : 10.1126/science.1081294 . ПМИД   12730598 . S2CID   36336745 .
  4. ^ Jump up to: а б М.Э. Иткис; и др. (2006). «Болометрический инфракрасный фотоответ взвешенных пленок одностенных углеродных нанотрубок». Наука . 312 (5772): 413–416. Бибкод : 2006Sci...312..413I . дои : 10.1126/science.1125695 . ПМИД   16627739 . S2CID   8365578 .
  5. ^ Jump up to: а б А. Звезда; и др. (2004). «Нанотрубные оптоэлектронные устройства памяти». Нано-буквы . 4 (9): 1587–1591. Бибкод : 2004NanoL...4.1587S . дои : 10.1021/nl049337f .
  6. ^ Jump up to: а б С.Б. Синнотт и Р. Андрейс (2001). «Углеродные нанотрубки: синтез, свойства и применение». Критические обзоры по наукам о твердом теле и материалах . 26 (3): 145–249. Бибкод : 2001CRSSM..26..145S . дои : 10.1080/20014091104189 . S2CID   95444574 .
  7. ^ МС Дрессельхаус ; и др. (1995). «Физика углеродных нанотрубок». Карбон . 33 (7): 883–891. дои : 10.1016/0008-6223(95)00017-8 .
  8. ^ Jump up to: а б с д ПК Эклунд; и др. (1995). «Колебательные моды углеродных нанотрубок; спектроскопия и теория». Карбон . 33 (7): 959–972. дои : 10.1016/0008-6223(95)00035-C .
  9. ^ Ю. Мияучи; и др. (2006). «Кросс-поляризованное оптическое поглощение одностенных нанотрубок, исследованное с помощью спектроскопии возбуждения поляризованной фотолюминесценции». Физический обзор B . 74 (20): 205440. arXiv : cond-mat/0608073 . Бибкод : 2006PhRvB..74t5440M . doi : 10.1103/PhysRevB.74.205440 . S2CID   16144784 .
  10. ^ К. Якубовский; и др. (2006). «Среднезонные центры люминесценции в одностенных углеродных нанотрубках, созданные ультрафиолетовым освещением» (PDF) . Письма по прикладной физике . 89 (17): 173108. Бибкод : 2006ApPhL..89q3108I . дои : 10.1063/1.2364157 .
  11. ^ С. Маруяма. «Сайт Шигео Маруямы по фуллеренам и углеродным нанотрубкам» . Архивировано из оригинала 20 декабря 2012 г. Проверено 8 декабря 2008 г.
  12. ^ Jump up to: а б Х. Катаура; и др. (1999). «Оптические свойства одностенных углеродных нанотрубок» (PDF) . Синтетические металлы . 103 (1–3): 2555–2558. дои : 10.1016/S0379-6779(98)00278-1 .
  13. ^ Jump up to: а б с К. Якубовский; и др. (2006). «ИК-расширенное фотолюминесцентное картирование одностенных и двустенных углеродных нанотрубок» (PDF) . Журнал физической химии Б. 110 (35): 17420–17424. дои : 10.1021/jp062653t . ПМИД   16942079 .
  14. ^ Jump up to: а б с д К. Якубовский; и др. (2008). «Оптические характеристики углеродных нанотрубок с двойными стенками: доказательства экранирования внутренней трубки» (PDF) . Журнал физической химии C. 112 (30): 11194–11198. дои : 10.1021/jp8018414 .
  15. ^ М.Э. Иткис; и др. (2005). «Сравнение аналитических методов оценки чистоты одностенных углеродных нанотрубок». Журнал Американского химического общества . 127 (10): 3439–48. дои : 10.1021/ja043061w . ПМИД   15755163 .
  16. ^ Jump up to: а б Джаред Дж. Кроше; и др. (2011). «Электродинамические и экситонные межтрубные взаимодействия в агрегатах полупроводниковых углеродных нанотрубок». АСУ Нано . 5 (4): 2611–2618. дои : 10.1021/nn200427r . ПМИД   21391554 .
  17. ^ Цзу-По Ян; и др. (2008). «Экспериментальное наблюдение чрезвычайно темного материала, изготовленного из массива нанотрубок низкой плотности». Нано-буквы . 8 (2): 446–451. Бибкод : 2008NanoL...8..446Y . дои : 10.1021/nl072369t . ПМИД   18181658 .
  18. ^ К. Мизуно; и др. (2009). «Поглотитель черного тела из вертикально ориентированных одностенных углеродных нанотрубок» . Труды Национальной академии наук . 106 (15): 6044–6077. Бибкод : 2009PNAS..106.6044M . дои : 10.1073/pnas.0900155106 . ПМЦ   2669394 . ПМИД   19339498 .
  19. ^ К. Хата; и др. (2004). «Высокоэффективный синтез без примесей одностенных углеродных нанотрубок с помощью воды» (PDF) . Наука . 306 (5700): 1362–1364. Бибкод : 2004Sci...306.1362H . дои : 10.1126/science.1104962 . ПМИД   15550668 . S2CID   34377168 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 мая 2014 г. Проверено 5 марта 2013 г.
  20. ^ Л. Мизуно; и др. (2009). «Подтверждающая информация» . Труды Национальной академии наук . 106 (15): 6044–7. Бибкод : 2009PNAS..106.6044M . дои : 10.1073/pnas.0900155106 . ПМК   2669394 . ПМИД   19339498 .
  21. ^ Jump up to: а б Ф. Ван; и др. (2004). «Флуоресценция углеродных нанотрубок с временным разрешением и ее значение для радиационного времени жизни». Письма о физических отзывах . 92 (17): 177401. Бибкод : 2004PhRvL..92q7401W . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.177401 . ПМИД   15169189 .
  22. ^ Джаред Кроше; и др. (2007). «Неоднородности квантового выхода водных суспензий одностенных углеродных нанотрубок». Журнал Американского химического общества . 129 (26): 8058–805. дои : 10.1021/ja071553d . ПМИД   17552526 .
  23. ^ С.Ю.Ю; и др. (2009). «Ярко флуоресцентные одностенные углеродные нанотрубки через кислород-исключающую поверхностно-активную организацию». Наука . 323 (5919): 1319–1323. Бибкод : 2009Sci...323.1319J . дои : 10.1126/science.1166265 . ПМИД   19265015 . S2CID   25110300 .
  24. ^ БК Сатишкумар; и др. (2007). «Обратимое тушение флуоресценции в углеродных нанотрубках для биомолекулярного зондирования». Природные нанотехнологии . 2 (9): 560–564. Бибкод : 2007НатНа...2..560С . дои : 10.1038/nnano.2007.261 . ПМИД   18654368 .
  25. ^ Т. Окадзаки; и др. (2006). «Тушение фотолюминесценции в двустенных углеродных нанотрубках, полученных из стручков гороха» (PDF) . Физический обзор B . 74 (15): 153404. Бибкод : 2006PhRvB..74o3404O . дои : 10.1103/PhysRevB.74.153404 .
  26. ^ Н. Исигами; и др. (2008). «Плоскозависимый рост ориентированных одностенных углеродных нанотрубок на сапфире» . Журнал Американского химического общества . 130 (30): 9918–9924. дои : 10.1021/ja8024752 . ПМИД   18597459 .
  27. ^ Jump up to: а б с д К. Фантини; и др. (2004). «Энергии оптического перехода для углеродных нанотрубок по данным резонансной рамановской спектроскопии: влияние окружающей среды и температуры». Письма о физических отзывах . 93 (14): 147406. Бибкод : 2004PhRvL..93n7406F . doi : 10.1103/PhysRevLett.93.147406 . ПМИД   15524844 .
  28. ^ Jump up to: а б с АГ Соуза Фильо; и др. (2004). «Стоксовые и антистоксовые спектры комбинационного рассеяния изолированных углеродных нанотрубок малого диаметра». Физический обзор B . 69 (11): 115428. Бибкод : 2004PhRvB..69k5428S . дои : 10.1103/PhysRevB.69.115428 .
  29. ^ Х. Катаура; и др. (2000). «Связочные эффекты одностенных углеродных нанотрубок» (PDF) . Материалы конференции AIP . Том. 544. с. 262.
  30. ^ МОЙ Сфейр; и др. (2004). «Исследование электронных переходов в отдельных углеродных нанотрубках методом рэлеевского рассеяния» . Наука . 306 (5701): 1540–1543. Бибкод : 2004Sci...306.1540S . дои : 10.1126/science.1103294 . ПМИД   15514117 . S2CID   7515760 .
  31. ^ Ю. Ву; и др. (2007). «Переменная электрон-фононная связь в изолированных металлических углеродных нанотрубках, наблюдаемая с помощью комбинационного рассеяния света». Письма о физических отзывах . 99 (2): 027402. arXiv : 0705.3986 . Бибкод : 2007PhRvL..99b7402W . doi : 10.1103/PhysRevLett.99.027402 . ПМИД   17678258 . S2CID   15090006 .
  32. ^ Ю. Ван; и др. (2004). «Прием и передача светоподобных радиоволн: антенный эффект в массивах ориентированных углеродных нанотрубок». Письма по прикладной физике . 85 (13): 2607–2609. Бибкод : 2004ApPhL..85.2607W . дои : 10.1063/1.1797559 .
  33. ^ Jump up to: а б Дж. Чен; и др. (2005). «Яркое инфракрасное излучение электрически индуцированных экситонов в углеродных нанотрубках». Наука . 310 (5751): 1171–1174. Бибкод : 2005Sci...310.1171C . дои : 10.1126/science.1119177 . ПМИД   16293757 . S2CID   21960183 .
  34. ^ М. Фрайтаг; и др. (2003). «Фотопроводимость одноуглеродных нанотрубок». Нано-буквы . 3 (8): 1067–1071. Бибкод : 2003NanoL...3.1067F . дои : 10.1021/nl034313e .
  35. ^ Р.Б. Вейсман и С.М. Бачило (2003). «Зависимость энергии оптического перехода от структуры одностенных углеродных нанотрубок в водной суспензии: эмпирический график Катауры». Нано-буквы . 3 (9): 1235–1238. Бибкод : 2003NanoL...3.1235W . дои : 10.1021/nl034428i .
  36. ^ Пол Черукури; Сергей М. Бачило; Сильвио Х. Литовский и Р. Брюс Вейсман (2004). «Ближняя инфракрасная флуоресцентная микроскопия одностенных углеродных нанотрубок в фагоцитирующих клетках». Журнал Американского химического общества . 126 (48): 15638–15639. дои : 10.1021/ja0466311 . ПМИД   15571374 .
  37. ^ Кевин Уэлшер; Сара П. Шерлок и Хунцзе Дай (2011). «Анатомическая визуализация глубоких тканей мышей с использованием флуорофоров из углеродных нанотрубок во втором ближнем инфракрасном окне» . Труды Национальной академии наук . 108 (22): 8943–8948. arXiv : 1105.3536 . Бибкод : 2011PNAS..108.8943W . дои : 10.1073/pnas.1014501108 . ПМК   3107273 . ПМИД   21576494 .
  38. ^ Пол В. Барон; Сынхён Байк; Дэниел А. Хеллер и Майкл С. Страно (2005). «Оптические датчики ближнего инфракрасного диапазона на основе одностенных углеродных нанотрубок». Природные материалы . 4 (1): 86–92. Бибкод : 2005NatMa...4...86B . дои : 10.1038/nmat1276 . ПМИД   15592477 . S2CID   43558342 .
  39. ^ К. Янаги; и др. (2006). «Светособирающая функция β-каротина внутри углеродных нанотрубок» (PDF) . Физический обзор B . 74 (15): 155420. Бибкод : 2006PhRvB..74o5420Y . дои : 10.1103/PhysRevB.74.155420 . [ постоянная мертвая ссылка ]
  40. ^ К. Янаги; и др. (2007). «Фоточувствительная функция инкапсулированного красителя в углеродных нанотрубках» (PDF) . Журнал Американского химического общества . 129 (16): 4992–4997. дои : 10.1021/ja067351j . ПМИД   17402730 .
  41. ^ Ю. Сайто; и др. (2006). «Вибрационный анализ органических молекул, инкапсулированных в углеродные нанотрубки, методом рамановской спектроскопии с усилением на зонде». Японский журнал прикладной физики . 45 (12): 9286–9289. Бибкод : 2006JaJAP..45.9286S . дои : 10.1143/JJAP.45.9286 . S2CID   122152101 .
  42. ^ С. Дж. Пенникук; и др. (1980). «Наблюдение катодолюминесценции одиночных дислокаций методом STEM». Философский журнал А. 41 (4): 589–600. Бибкод : 1980PMagA..41..589P . дои : 10.1080/01418618008239335 .
  43. ^ М. Фрайтаг; и др. (2004). «Электролюминесценция с горячими носителями из одиночной углеродной нанотрубки». Нано-буквы . 4 (6): 1063–1066. Бибкод : 2004NanoL...4.1063F . дои : 10.1021/nl049607u .
  44. ^ Jump up to: а б Д. Янас; и др. (2013). «Электролюминесценция пленок углеродных нанотрубок, резистивно нагретых на воздухе». Письма по прикладной физике . 102 (18): 181104. Бибкод : 2013ApPhL.102r1104J . дои : 10.1063/1.4804296 .
  45. ^ Д. Янас; и др. (2014). «Прямое свидетельство замедленной электролюминесценции углеродных нанотрубок на макроуровне». Письма по прикладной физике . 104 (26): 261107. Бибкод : 2014ApPhL.104z1107J . дои : 10.1063/1.4886800 .
  46. ^ Дженнифер Чу (12 сентября 2019 г.). «Инженеры MIT разработали «самый черный на сегодняшний день» материал» . Проверено 4 декабря 2019 г.
[ редактировать ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Optical_properties_of_carbon_nanotubes&oldid=1225924256"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 6f645242c4806fb9321d4f58c2ae8d3b__1716811740
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/6f/3b/6f645242c4806fb9321d4f58c2ae8d3b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Optical properties of carbon nanotubes - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)