Genom att justera substrattemperaturen, tjockleken och längden på vismut-nanotrådarna kan ställas in över mycket stora områden (60-400 nm) och (1-> 100 mm), respektive.
Bismut-nanotrådar har spännande elektroniska och energihanterande tillämpningsmöjligheter. Dock, att tillverka dessa material med hög kvalitet och i stora mängder är utmanande.
En grupp på CFN, Brookhaven National Laboratory, har visat en ny teknik för att producera enkristalliga nanotrådar ovanpå godtyckliga substrat, inklusive glas, kisel, och metall, när ett mellanlager vanadin är närvarande. Enkelheten i tekniken och mekanismens universalitet öppnar en ny väg för tillväxt av nanotrådar av olika material.
Detta är den första rapporten om högavkastningen (> 70%) syntes av enkristallina vismut -nanotrådar, ett material med potentiellt exploaterbara och spännande termoelektriska egenskaper. Denna teknik producerar vismut -nanotrådar i mängder som endast begränsas av storleken på substratet på vilket de deponeras. Dimensionerna på vismut -nanotrådarna kan ställas in över ett mycket brett intervall helt enkelt genom att variera substratets temperatur. Ytterligare, i motsats till andra tillverkningsmetoder, med denna nya teknik behövs det ingen katalysator för att aktivera produktionen av nanotrådarna, på så sätt undviks oundviklig förorening och möjliggör material av hög kvalitet.
CFN -förmågor:CFN:s materialsyntes och karaktärisering, Elektronmikroskopi, och avancerade UV- och röntgensonderanläggningar användes för syntes av nanotrådar och deras strukturella karakterisering.
(a) Experimentell apparat för syntes av vismut -nanotrådar. (b) SEM-bild som visar bildandet av en out-of-plane-nanotrådmatris. (Insats) Mörkfält STEM-bild respektive elektrondiffraktionsmönster indikerar att nanotrådarna har släta ytor och är enkristallina. (c) Tillväxten av vismut -nanotrådar utgår från infiltrering av kolonnartad vanadinfilm genom deponerad vismut. Nästa, frigörandet av ytspänning driver vismut från den tunna filmen för att bilda ett kärnbildningscentrum för ytterligare tillväxt. Till sist, den kontinuerliga upprepade avsättningen och extruderingen av vismut ledde till att bismut-nanotrådar växte ur planet.
