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Molybdän-Nadel ist ein Werkzeug in isolierten Nano-Diamant-Teilchen zu testen.
Da die Verwendung von Materialien von immer kleineren Dimensionen wächst auch die Notwendigkeit, besser auf die Eigenschaften von Materialien bei diesen kleinen Skalen verstehen.
Methoden Materialien von Nanometer -Maßstab Dimensionen zu untersuchen sind daher notwendig, um besser zu verstehen und zu nutzen, Materialien auf der Nanoskala und eine Technik zur Isolierung und Charakterisierung von nanometergroßen Teilchen von Diamant zu demonstrieren. Dies wurde erreicht, indem ultrascharfen Metall Molybdän Nadel als Substrate, auf die Nano-Diamant-Teilchen wurden unter Verwendung von Elektrophorese abgeschieden. Diese Technik ergab isoliert Diamantpartikel auf den Spitzen der Nadeln. Die Nadel ist ideal Probengeometrie für eine Reihe von Charakterisierungstechniken , einschließlich der Transmissionselektronenmikroskopie , Feldemission , und Feldemissionsmikroskop , von denen alle in dieser Studie verwendet wurden, zusammen mit Elektronenenergieverlustspektroskopie , Rasterelektronenmikroskopie und Röntgen Energieverteilungsspektroskopie.
Isoliertes Nanodiamantpartikel (~ 3 nm groß) wurde auf die Spitze einer Nadel Molybdän abgeschieden. Feldemissionsmessungen wurden aus dem isolierten Diamantpartikel entnommen und im Vergleich zu der des blanken Molybdän Nadel und derselben Nadel mit einem dickeren Überzug aus Nanodiamantteilchen. Transmissionselektronenmikroskopie und Elektronenenergieverlust-Spektroskopie wurden verwendet, um die Morphologie und die Zusammensetzung des Diamanten zu untersuchen. Der Diamant wurde bestimmt, rein zu sein (frei von Nicht-Diamant-Kohlenstoff) und seiner Größe wurde genau bestimmt werden. Feldemissionsverhalten von dem isolierten Diamantpartikel beobachtet, bezeichnet die anomale Dicke Wirkung, wurde als ein Ergebnis der größenabhängigen Materialeigenschaften (Bandgap-Erhöhung aufgrund von Quanteneffekten ) und größenabhängige elektrostatische Effekte beschrieben.
Zusätzliche Diamantabscheidungsexperimente wurden durchgeführt unter Verwendung von Aluminiumsubstraten . Die Aluminium-Nadeln waren in der Lage, die als Feldemissionskathoden , so dass für mehr als ein Mikroampere von Strom ohne Spitze Ausfall aus dem Aluminium gewonnen werden. Weiterhin Diamant-Nanopartikel wurden in variierenden Mengen abgeschieden und charakterisiert, ähnlich zu den Experimenten Molybdän verwendet wird.
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