Углеродные нанотрубки, вероятнее всего, станут материалами, определяющими следующий эволюционный этап электроники и компьютерных технологий. Чтобы применять их в таких устройствах, как плоские дисплеи с автоэлектронной эмиссией, неоценимое значение имеет глубокое знание свойств различных форм углеродных нанотрубок…

Подобно кремнию, который стал волшебным материалом компьютерного века, углеродные нанотрубки, вероятнее всего, станут материалами, определяющими следующий эволюционный этап электроники и компьютерных технологий. Их исключительные свойства позволяют утверждать, что они обладают потенциалом внести революционные преобразования во многие технологии.

В частности, распространено мнение, что углеродные нанотрубки выведут электронные устройства на новый уровень развития. Многие ожидают, что на смену сегодняшним жидкокристаллическим (LCD) и плазменным экранам, пользующимся огромной популярностью, придут плоские дисплеи с автоэлектронной эмиссией (field emission flat screen displays – FED-TV). FED-TV соединяет в себе все лучшие характеристики электронно-лучевых трубок (CRT), LCD и плазменных дисплеев в едином пакете. Хотя эта технология уже существует, производители пока не могут конкурировать с LCD и плазменными экранами по цене. Однако углеродные нанотрубки могут изменить ситуацию.

Чтобы применять углеродные нанотрубки в таких устройствах, как плоские дисплеи с автоэлектронной эмиссией, неоценимое значение имеет глубокое знание свойств различных форм углеродных нанотрубок.

Исследователи недавно опубликовали работу о характеристиках проводящих и автоэмиссионных свойствах однослойных и многослойных углеродных нанотрубок.

Работа Яна Андзане (Jana Andzane), Джозефа М. Тобина (Joseph M. Tobin), Жонглая Ли (Zhonglai Li), Юриса Прикулиса (Juris Prikulis), Марка Баксендейла (Mark Baxendale), Хокана Олина (Håkan Olin), Джастина Холмса (Justin D. Holmes) и Донатса Эртса (Donats Erts) была опубликована в журнале открытого доступа AZoJono и в полном объеме доступна на сайте «Выбор специализированных прикладных однослойных и многослойных углеродных нанотрубок» (Selection of Application Specific Single and Multi Walled Carbon Nanotubes). Эта специальная публикация журнала AZoJono представляет целый ряд статей проекта DESYGN-IT, целью которого является закрепить за Европой положение международного научного лидера в области создания, синтеза, выращивания, определения характеристик и применения нанотрубок, нанопроволоки и массивов нанотрубок в промышленных технологиях.

В работе произведена оценка проводящих и автоэмиссионных свойств отдельных углеродных нанотрубок с использованием в реальных условиях технологии TEM-STM – трансмиссионного электронного микроскопа – сканирующего туннельного микроскопа. Нанотрубки выращивались путем технологии химического парофазного и сверхкритического флюидного осаждения. Экспериментальные характеристики автоэлектронной эмиссии всех исследованных углеродных нанотрубок полностью соответствовали уравнению Фаулера-Нордгейма при применении различных работ выхода. Были проанализированы различия между автоэмиссионными и проводящими свойствами и соотнесены со структурой углеродных нанотрубок. Представленный метод может применяться для создания в реальных условиях набора углеродных трубок с заданными свойствами для конкретных электронных применений.

 
a) фотография многостенной углеродной нанотрубки, выращенной путем химического парофазного осаждения, сделанная при помощи трансмиссионного электронного микроскопа во время измерений автоэмиссии; b) токовая зависимость от локальной автоэмиссии для различных типов углеродных нанотрубок.

Исследователи выяснили, что проводящие и автоэмиссионные свойства оказались зависимыми от структуры нанотрубок. Ключевыми факторами при определении свойств углеродных нанотрубок были структура внешних слоев и наполнение нанотрубок молекулами С60.

Эти открытия стали значительным вкладом в понимание соотношения структуры и свойств нанотрубок, что, в свою очередь, еще на один шаг приблизило следующее поколение плоских экранов и мониторов к нашим гостиным и офисам.

При подготовке статьи использованы материалы http://www.omnexus.com

Автор:

Любовь Олиферова,
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 918-13-12, (495) 911-58-70
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование