NTRODUCTION The recent discovery of

NTRODUCTION The recent discovery of the existence of carbon nanotubes in the soot produced from the arc discharge of carbon electrodes, as well as the production of nanotubes in mac roscopic 23 has stimulated intensive research con quantities, cerning the structural and electronic properties of these inter- esting structures. Potential applications of carbon nanotubes include nanometer-size electronic and optical devices, and fiber reinforced material 4-3 There has recently been much theoretical work concerni ng the electronic structure of car bon nanotubes. It has been predicted that carbon nanotubes are metallic or semiconducting depending on the diameter d chirality of the nanotubes. Recently, scanning tunnel- and atomic force microscopy ing microscopy(STM) CAFM)s have been used to image carbon nanotubes. In this paper, we present STM images and STM current versus volt curves of carbon nanotubes hich show that aandatubes with diameters from 2.0 to 5.1 nma have a metallic debsity of states.
The scanning tunneling microscope used was made by Burleigh Instruments, Inc. Carbon nanotubes were grown using arc discharge of carbon electrodes at 500 Torr of He The nanotube samples were prepared for STM imaging by sonicating the carbon soot from the arc discharge in metha nol and placing a few drops on a highly oriented pyrolytic graphite(HOPG) substrate. The use of a metallic HOPG sub- strate instead of a semiconducting substrate, such as Si, lowed us to measure the I curves of nanotubes without interference from the band gap of the substrate. In addition, the high lateral conductivity of HoPG allowed us to measure the 1-r curves of nanotubes at small tip-sample voltages. The SST Mi imaging and I spectroscopy were performed in air using a mechanically cut Pt-Lr tip- Typical tip-sample voltages and tunneling currents used for imaging were 75
mv and 1.0 nA, respectively. The I-V curves were obtained by disengaging the feedback loop of the scanning tunneling microscope and measuring the tunneling current versus tip- sample voltage at a fixed tip-sample distance. The tunneling current was measured using a 12-bit analog-to-digital con- verter. Transmission electron(TEM) images of car bon nanotubes were obtained using a JEOL 100 and a Hitachi H9000 high-resolution 300 kev transmission elec tron microscope. The nanotube samples were prepared for TEM imaging using the procedure described above for STM imaging except a thin amorphous carbon film was used as the substrate.
Figure 1(a) shows a low magnification TEM image of the carbon soot from the arc discharge. Granular carbon material and filament-like structures corresponding to carbon nano- tubes are observed. Figure 1(b) shows a higher-resolution TEM image of the carbon nanotubes. The nanotubes in Fig 1(b) have diameters on the order of 5 mm and greater- Figure 1(c) shows a TEM image of nanotubes sticking out of the granular carbon material Figure 2(a) shows a top view STM image of a 1 X 1 Auma area of a carbon nanotube sample prepared as described above on a HOPG substrate. The STM image shows a high contrast between the carbon soot material and the smooth surface of the HOPG. The clumping of the soot material is similar to that observed in the TEM image of Fig. 10a). Fig- ure 20a) reveals the existence, in the region indicated by the arrow, of aligned nanotubes approximately 1 10 14O nm in length. The nanotubes stick out of the carbon soot material in a manner similar to that observed in the TEM images of Figs 1(a) and(c). Therefore, we do not believe these nanotubes are spurious structures from the HoPG substrate. Such spu rious structures have been reported to resemble biological structures such as DNA 12 Figure 20b) shows a higher resolution three-dimensional topographic STM image of the region indicated by the arrow in Fig. 2a). From Fig. 2b
45 nma FIG. 1. (a) TEM image of carbon soot showing granular carbon material and carbon nanotubes. Cb) Higher-resolution TEM image of carbon nanotubes(c) EM image of carbon nanotubes sticking out of the granular carbon material. the diameters of the nanotubes are measured to be from 5.O to 7.o nm Figure 20c) shows a STM line scan starting at the point indicated by the arrow in Fig. 20b) and going horizon tally across the surface. The line scan clearly shows the soot
FIG. 2. Top view STM image of carbon soot from the arc discharge depos- ited on a HOPG substrate. Carbon nanotubes are observed sticking out of the carbon soot in the region indicated by the arrow. (b) Higher-resolution three-dimensional STM image of the region indicated by the arrow in(a). The observed nanotubes have diameters between 5.0 and 7.0 nm. (c) Line scan starting at the point indicated by the arrow and going horizontally across the surface. Three nanotubes are observed on the right with dimen- sions consistent with the TEM results. material to the right and three nanotubes to

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การค้นพบล่าสุดของการดำรงอยู่ของคาร์บอนในฟุ้งผลิตจากปล่อยส่วนโค้งของขั้วไฟฟ้าคาร์บอน ตลอดจนการผลิต nanotubes ใน mac roscopic 23 NTRODUCTION ได้ถูกกระตุ้นวิจัยปรับปริมาณ cerning คุณสมบัติโครงสร้าง และอิเล็กทรอนิกส์โครงสร้างเหล่านี้ esting อินเตอร์ การใช้งานของคาร์บอนรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และออปติคัลขนาดนาโนเมตร และวัสดุเส้นใยเสริมแรง 4-3 มีเพิ่งได้ยนระหว่างแบบมากทำงานตามทฤษฎีโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของรถบอน มันได้รับการคาดการณ์ว่า คาร์บอนจะขึ้นอยู่กับเส้นผ่าศูนย์กลางโลหะ หรือ chirality d ของ เมื่อเร็ว ๆ นี้ สแกนอุโมงค์และแรงอะตอมไมโครสโค ing microscopy(STM) CAFM) มีการใช้ s nanotubes คาร์บอนภาพ ในกระดาษนี้ เรานำเสนอภาพ STM และปัจจุบันเมื่อเทียบกับเส้นโค้งโวลต์ของคาร์บอน nanotubes hich STM แสดงว่า aandatubes มีเส้นผ่าศูนย์กลางจาก 2.0 การ 5.1 nma มี debsity โลหะของอเมริกาใช้กล้องจุลทรรศน์ทันเนลแกนได้ทำ โดยเบอร์เลดจ์พ้อยต์เครื่อง Inc. คาร์บอน nanotubes ที่ปลูกโดยใช้ส่วนโค้งปล่อยของขั้วไฟฟ้าคาร์บอนที่ 500 ธอร์ของเขาทิวบ์มีเตรียมตัวอย่างสำหรับ STM ภาพ โดยชาติเขม่าคาร์บอนจากการปล่อยอาร์คในเมธา nol และวางหยดบนพื้นผิวสูงเน้น pyrolytic graphite(HOPG) การใช้การกดปุ่มโลหะ HOPG ย่อย-strate แทนกับพื้นผิวโลหะ เช่น Si, lowed เราสามารถวัดไอเส้นโค้งของโดยไม่มีการรบกวนจากช่องว่างวงของพื้นผิว นำด้านข้างสูงของ HoPG ให้เราวัดโค้ง 1 r ของที่แรงดันขนาดเล็กตัวอย่างคำแนะนำ Mi SST ที่เกี่ยวกับภาพและมิกถูกดำเนินการในอากาศโดยใช้กลไกตัด Pt Lr โดยทั่วไปคำแนะนำอย่างแรงดันไฟฟ้า และกระแสทันเนลที่ใช้สำหรับการถ่ายภาพ 75mv และ นา 1.0 ตามลำดับ เส้นโค้ง-V รับหลุดวงคำติชมของกล้องจุลทรรศน์ทันเนลแกน และวัดอุโมงค์ปัจจุบันเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าตัวอย่างคำแนะนำในระยะปลายอย่างถาวร ปัจจุบันทันเนลถูกวัดโดยใช้บิต 12 อะนาล็อกดิจิตอลคอน-verter ภาพ electron(TEM) ส่งของรถบอนรับใช้ JEOL 100 และฮิตาชิ H9000 ความละเอียดสูง 300 kev ส่งไฟฟ้าหนึ่งตรอนกล้องจุลทรรศน์ มีเตรียมตัวอย่างทิวบ์สำหรับ TEM ภาพใช้การ STM ถ่ายภาพยกเว้นที่ใช้เป็นพื้นผิวเป็นฟิล์มบางคาร์บอนไป1(a) รูปแสดงรูปกำลังขยายต่ำของเขม่าคาร์บอนจากการไหลโค้ง สังเกตเม็ดคาร์บอนวัสดุและโครงสร้างเหมือนเส้นใยที่สอดคล้องกับคาร์บอนนาโนหลอด 1(b) รูปแสดงรูปแบบความละเอียดสูงของคาร์บอน Nanotubes ในรูป 1(b) มีขนาดสั่ง 5 มม. และ 1(c) ขึ้นรูปแสดงรูปแบบของเกาะจากวัสดุคาร์บอนเม็ด 2(a) รูปแสดงรูป STM มุมมองด้านบนของพื้นที่ตัวอย่างท่อนาโนคาร์บอนที่เตรียมไว้ตามที่อธิบายข้างบนพื้นผิว HOPG Auma 1 X 1 ภาพ STM แสดงความแตกต่างสูงระหว่างวัสดุเขม่าคาร์บอนของพื้นผิวของ HOPG Clumping วัสดุฟุ้งได้คล้ายกับที่พบในแบบรูปของรูปที่ 10a) รูป - ure 20a) เผยการมีอยู่ ในภูมิภาคที่แสดง โดยลูกศร การจัดตำแหน่ง nanotubes ประมาณ 1 10 14O nm ความยาว Nanotubes ติดจากวัสดุเขม่าคาร์บอนในลักษณะคล้ายกับที่พบในภาพเต็มของมะเดื่อ 1(a) and(c) ดังนั้น เราไม่เชื่อ nanotubes เหล่านี้เป็นโครงสร้างของเก๊จากพื้น HoPG โครงสร้าง rious spu ดังกล่าวได้รับรายงานจะมีลักษณะโครงสร้างทางชีวภาพเช่นดีเอ็นเอ 12 รูป 20b) แสดงสูงความละเอียดสามมิติ topographic STM รูปแบบของภูมิภาคที่แสดง โดยลูกศรในรูป 2a) จากรูป 2b45 nma รูปที่ 1 (ก)ภาพของเขม่าคาร์บอนแสดงวัสดุเม็ดคาร์บอนและคาร์บอน Cb) ความละเอียดสูงเต็มรูปภาพ nanotubes(c) EM คาร์บอนของคาร์บอนติดจากวัสดุคาร์บอนเม็ด เส้นผ่าศูนย์กลางของการวัดจะจาก 5.O 7.o nm รูป 20 c) แสดงการสแกนสาย STM เริ่มที่จุดที่ระบุ โดยลูกศรในรูป 20b) และจะนับบนผิว การสแกนรายการแสดงฟุ้งอย่างชัดเจนรูป 2 มุมมองด้านบนภาพ STM ของเขม่าคาร์บอนจากโค้งปล่อย ited depos บนพื้นผิว HOPG คาร์บอนจะสังเกตติดจากเขม่าคาร์บอนในภูมิภาคแสดง โดยลูกศร (b) รูป STM สามมิติสูงความละเอียดของภูมิภาคที่ระบุ โดย in(a) ศร การสังเกต nanotubes มีเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 5.0 และ 7.0 nm (c) สายสแกนราคาเริ่มต้นที่จุดที่แสดง ด้วยลูกศรและไปตามแนวนอนบนผิว สาม nanotubes จะสังเกตด้านขวากับ dimen sions สอดคล้องกับผล TEM วัสดุไปทางขวาและ nanotubes สามไป

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทนําการค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้การดำรงอยู่ของท่อนาโนคาร์บอนในเขม่าผลิตจากโค้งออกของขั้วไฟฟ้าคาร์บอนเช่นเดียวกับการผลิตของท่อนาโนใน Mac roscopic 23 ที่มีการกระตุ้นปริมาณการวิจัย Con เข้มข้น cerning คุณสมบัติโครงสร้างและอิเล็กทรอนิกส์ของระหว่างเหล่านี้ โครงสร้าง esting ศักยภาพการใช้งานของท่อนาโนคาร์บอนนาโนเมตรรวมขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแสงและเสริมใยวัสดุที่ 4-3 มีการเมื่อเร็ว ๆ นี้มาก concerni ทำงานตามทฤษฎี ng โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของท่อนาโนบอนรถ มันได้รับการคาดการณ์ว่าท่อนาโนคาร์บอนโลหะหรือสารกึ่งตัวนำขึ้นอยู่กับขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง D chirality ของท่อนาโน เมื่อเร็ว ๆ นี้อุโมงค์สแกนและกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมไอเอ็นจีกล้องจุลทรรศน์ (STM) CAFM) s มีการใช้ท่อนาโนคาร์บอนภาพ ในบทความนี้เราจะนำเสนอภาพและ STM STM ในปัจจุบันเมื่อเทียบกับเส้นโค้งโวลต์ของท่อนาโนคาร์บอน hich แสดงให้เห็นว่า aandatubes มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.0-5.1 NMA มี debsity โลหะของรัฐ.
กล้องจุลทรรศน์อุโมงค์ที่ใช้ทำโดย Burleigh Instruments, Inc ท่อนาโนคาร์บอน ปลูกโดยใช้โค้งออกของขั้วไฟฟ้าคาร์บอนที่ 500 Torr ของเขาตัวอย่างนาโนกำลังเตรียมพร้อมสำหรับการถ่ายภาพโดย STM sonicating เขม่าคาร์บอนจากโค้งออกในเมธา NOL และวางไม่กี่หยดบนไฟท์ pyrolytic เชิงสูง (HOPG) สารตั้งต้น การใช้ HOPG โลหะย่อย strate แทนที่จะเป็นสารตั้งต้นสารกึ่งตัวนำเช่นศรี lowed เราในการวัดที่ผมเส้นโค้งของท่อนาโนโดยปราศจากการแทรกแซงจากช่องว่างวงของพื้นผิว นอกจากนี้การนำด้านข้างสูงของ HoPG ให้เราสามารถวัดโค้ง 1-R ของท่อนาโนที่แรงดันไฟฟ้าที่ปลายตัวอย่างเล็ก ๆ ถ่ายภาพ SST ไมล์และฉันสเปกโทรสโกได้ดำเนินการในอากาศโดยใช้กลไกตัด PT-Lr tip- ทั่วไปแรงดันไฟฟ้าที่ปลายตัวอย่างและกระแสการขุดเจาะอุโมงค์ที่ใช้สำหรับการถ่ายภาพ 75
MV และ 1.0 Na, ตามลำดับ เส้นโค้ง IV ได้จากการปล่อยห่วงความคิดเห็นของกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์และวัดอุโมงค์ในปัจจุบันเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าตัวอย่าง tip- ในระยะปลายตัวอย่างถาวร ขุดเจาะอุโมงค์ในปัจจุบันได้รับการวัดโดยใช้ 12 บิตแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอลอย่างต่อ verter การส่งผ่านอิเล็กตรอน (TEM) ภาพของท่อนาโนบอนรถที่ได้รับใช้ JEOL 100 และฮิตาชิ H9000 ความละเอียดสูง 300 Kev ส่ง Elec Tron กล้องจุลทรรศน์ กลุ่มตัวอย่างที่ใช้นาโนกำลังเตรียมพร้อมสำหรับการถ่ายภาพ TEM โดยใช้ขั้นตอนที่อธิบายข้างต้นสำหรับการถ่ายภาพ STM ยกเว้นคาร์บอนฟิล์มบางอะมอร์ฟัถูกใช้เป็นสารตั้งต้น.
รูปที่ 1 (ก) แสดงให้เห็นภาพการขยาย TEM ต่ำของเขม่าคาร์บอนจากการปล่อยโค้ง วัสดุคาร์บอนเม็ดและโครงสร้างเส้นใยเหมือนที่สอดคล้องกับท่อนาโนคาร์บอนจะสังเกตเห็น รูปที่ 1 (ข) แสดงให้เห็นภาพ TEM ความละเอียดสูงของท่อนาโนคาร์บอน ท่อนาโนในรูปที่ 1 (ข) มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางในการสั่งซื้อ 5 มิลลิเมตรและรูปที่ greater- 1 (ค) แสดงให้เห็นภาพ TEM ของท่อนาโนโผล่ออกมาจากวัสดุคาร์บอนเม็ดรูปที่ 2 (ก) แสดงให้เห็นภาพมุมมอง STM ด้านบนของ 1 x 1 พื้นที่ Auma ของตัวอย่างท่อนาโนคาร์บอนเตรียมตามที่อธิบายไว้ข้างต้นบนพื้นผิว HOPG ภาพ STM แสดงให้เห็นถึงความคมชัดสูงระหว่างวัสดุคาร์บอนเขม่าและพื้นผิวเรียบของ HOPG จับตัวเป็นก้อนของวัสดุเขม่าจะคล้ายกับที่พบในภาพ TEM ของรูป 10A) รูปที่ ure 20A) เผยให้เห็นการดำรงอยู่ในภูมิภาคที่ระบุโดยลูกศรของท่อนาโนชิดประมาณ 1 10 14O นาโนเมตรมีความยาว ท่อนาโนติดจากวัสดุคาร์บอนเขม่าในลักษณะที่คล้ายคลึงกับที่พบในภาพ TEM มะเดื่อ 1 (ก) และ (ค) ดังนั้นเราจึงไม่เชื่อว่าท่อนาโนเหล่านี้มีโครงสร้างปลอมจากพื้นผิว HoPG SPU เช่นโครงสร้าง rious ได้รับรายงานว่าจะมีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างทางชีวภาพเช่นดีเอ็นเอ 12 20B รูป) แสดงให้เห็นถึงความละเอียดสูงสามมิติภาพ STM ภูมิประเทศของพื้นที่ที่ระบุโดยลูกศรในรูป 2A) จากรูป 2b
มะเดื่อ 45 NMA 1. (ก) ภาพ TEM เขม่าคาร์บอนแสดงเม็ดวัสดุคาร์บอนและท่อนาโนคาร์บอน CB) ความละเอียดสูงภาพ TEM ของท่อนาโนคาร์บอน (c) ภาพ EM ของท่อนาโนคาร์บอนยื่นออกมาจากวัสดุคาร์บอนเม็ด ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อนาโนที่มีการวัดจะต้องมาจากการ 5.O 7.o นาโนเมตรรูปที่ 20c) แสดงให้เห็นถึงการสแกนเส้น STM เริ่มต้นที่จุดที่ระบุโดยลูกศรในรูป 20b) และไปนับขอบฟ้าทั่วพื้นผิว สแกนเส้นแสดงให้เห็นชัดเจนเขม่า
มะเดื่อ 2. ยอดนิยมดูภาพ STM เขม่าคาร์บอนจากการปล่อยโค้ง depos- ITED บนพื้นผิว HOPG ท่อนาโนคาร์บอนจะสังเกตเห็นโผล่ออกมาจากเขม่าคาร์บอนในภูมิภาคที่ระบุโดยลูกศร (ข) ความละเอียดสูงกว่าสามมิติภาพ STM ในภูมิภาคที่ระบุโดยลูกศรใน (ก) ท่อนาโนสังเกตมีเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 5.0 และ 7.0 นาโนเมตร (ค) การสแกนเส้นเริ่มต้นที่จุดที่ระบุโดยลูกศรและแนวนอนไปทั่วพื้นผิว สามท่อนาโนจะสังเกตด้านขวามีขนาดวัด sions สอดคล้องกับผลการ TEM วัสดุไปทางขวาและสามท่อนาโนเพื่อ