Nanostructuri create de laseri

Nanostructuri create de laseri Student:Ograzeanu Paul MadalinF.T. IVEdificii mici, cu o dimensiune de aproximativ 1-10 nm (1 nm = 10-9m) sunt numite nanocristale sau nanoconglomerate.Aceste structuri sunt agregate de atomi sau molecule care conin de la ctva atomii la cteva mii de atomi.Noutatea acestor sisteme se refer la faptul c acestea au un aranjament atomic i caracteristicile fizice drastic diferit de acelai material n vrac.

Problem major n nanotehnologie const n dezvoltarea unor metode eficiente pentru formarea nanoclusterilor cu dimensiuni i proprieti previzibile i controlate, care potapoi fi scalate la producia industrial.Scopul principal n orice metod pentru formarea nanoclusterilor este descompunerea materialului iniial ntr-o stare de preferin atomica prin evaporare sau ablatie i formareaea un fascicul (sau nor) de atomi fierbinti.Procesul de ablatie laser are un numr remarcabil de caracteristici. n primul rnd, ablatia laser are cea mai mare si instantanee ablatie si rata de depunere drintre toate depunerile cunoscute .Formarea nanostructurilor laser-asistat este convenional efectuat ntr-o camer special n care un laser cu fascicul intens este concentrat pe o int de la care ar trebui s se formeze nanostructura dorit.

2.Cluster de formare cu laser

Cu laser loveti o int, il ablatiezi, i produci un flux atomic fierbinte ntr-o pan de expansiune.. Acest flux apoi interacioneaz cu atomii de gaz nobil n camera unde nanoclusteri se formeaz. Temperatura i densitatea atomic n zona de formare a nanoclusterului sunt controlate n totalitate de ctre parametrii cu laser .2.2.Instalatii experimentaleUtilizarea ablatiei cu laser pentru producerea nanoclusterului a fost propus de R. Smalley n 1983Fascicule laser sunt ajustate pentru a cltori collinear astfel nct s se suprapun pe int.

Figura 2: Prima instalatie de producie cu un singur perete de nanotuburi de carbon propus de RE Smalley.n stare solid a redus rata de repetiie laser pentru ablatie pe o int de grafit ntr-un cuptor nclzit pentru 1000-1200 grade C .3.Caracterizarea clusteruluiRata de furnizare a atomilor fierbini n clusterul de formare depinde de rata de ablatie a laserului.n cazul n care adncimea craterului devine comparabil cu diametrul petei focale,rata ablaiei scade n comparaie cu regimul singurului impuls.

Clusterele se formeaz ca rezultat al interaciunii cu laser a valului cu gaz nobil ntr-o nucleaie in grup.Clusterele apoi curg printr-o duz prin canalul care duce la incinta de depunere, n cazul n care este situat pe un substrat [2, 3, 45].Dimensiune (de mas) distribuita Cluster este determinat n mod convenional printr-o metod de timp de zbor ntr-un dublu cmp.

Figura 3. Distribuirea n mas a clusterelor de carbon, care conin n atomi de carbon, creat prin ablatie cu laser a grafitului.

4. Microscopie Electronica

Un instrument foarte puternic pentru a studia caracteristicile electronice i structurale ale nanoclusterilor este microscopie electronica.Microscopia electronic permite identificarea subtila a caracteristicilor structurale ale nanoclusteri individuale complicate i reelelor nanoclusterilor.5.Spectroscopie Raman

Tehnica de mprtiere ramane a fi un instrument puternic pentru a determina caracteristicile structurale ale diferitelor structuri cristaline, nanoconglomerate, i nanomateriale.Caracterul de lipire ntr-un nanocluster individual sau ntr-un material nanocluster asamblat poate fi cercetat cu electroni in spectrele energetice ce pierd (EELS) tehnica.6.Masuratorile de suprafata pentru NanoclusterMateriale nanocluster-asamblate au de obicei , structura de burete,porasa sau ca spuma.Multipunct Brunauer-Emmet-Teller (BET) pentru masuratorile de suprafata este de obicei folosit pentru a msura acest parametru.Msurtorile au artat c suprafaa de nanofoam este n intervalul de 300-400 m2 / g.O metod convenabil pentru determinarea densitii n vrac a materialelor de cluster asamblate (spume, burei, etc) este retroimprastiere Rutherford.