普渡大学武文倬教授Nano‑Micro Lett.:纳米压印用于一维手性半导体材料制备及其应变工程研究
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近年来,纳米压印法作为一种能够可控地对一维纳米材料施加指定方向和大小以及固定周期性压力的方法,而受到广泛的关注。相比较于传统的微影技术(光刻, 电子束刻蚀,聚焦离子束刻蚀),纳米压印法具有快速成型,精度高,成本低等诸多方面的优势。但目前有关将纳米压印法应用于一维半导体材料应变工程方面的报道尚不多见。作为一种在压电,热电,和传感器领域应用广泛的手性半导体材料,碲(Te)纳米材料的应变工程也吸引了诸多研究热点。
Yixiu Wang, Shengyu Jin, Qingxiao Wang, Min Wu, Shukai Yao, Peilin Liao, Moon J. Kim, Gary J. Cheng*, Wenzhuo Wu*Nano‑Micro Lett.(2020)12:160
本文亮点
1. 成功利用溶液法制备出高纯度的一维碲纳米线,并通过Langmuir-Blodgett法实现了纳米线的高效组装,得到了密排的纳米线阵列;2. 利用空白CD和DVD唱片,拓展出了一种高效的,成本低廉的纳米压印法,并成功对一维组装碲纳米线阵列施加了一个周期性的应变场;3. 通过密度泛函理论计算(DFT)和实验验证,详尽论述了应变对于碲纳米材料结构和各项异性光学性质方面的影响。内容简介
图文导读
III 应变场计算结果
AFM扫描结果显示Te纳米线在基底垂直方向上呈现了正弦状的排列。力学计算结果表明,Te纳米线的峰值应变和Te纳米线的直径和压印时压力大小均成正相关关系。
图3. 一维纳米线压印后在CD和DVD上排布的形变分析。(a) 形变后Te纳米线在光盘上的排布的AFM的照片;(b) 形变大小的扫描结果;(c) 形变后Te纳米线应变的分析结果;(d) 峰值应变与Te纳米线直径和压印应力大小的关系图。
IV 应变工程与光学性质表征拉曼光谱表征显示,应变的引入会造成Te纳米线的拉曼振动峰的偏移。对于A¹模式,其偏移率为1.1cm⁻¹ %⁻¹,对于E²模式其偏移率为1.2 cm⁻¹ %⁻¹。
原文链接
https://doi.org/10.1007/s40820-020-00493-3
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