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苏州纳米所李清文团队成功实现>7GPa碳纳米管纤维制备（图）
李清文 碳纳米管纤维 电学性能
2023/11/5
碳纳米管纤维（Carbon nanotube fiber, CNTF）是由大量一维碳纳米管组装而成的宏观纤维材料，其碳纳米管组装单元（CNT）在理论上具备超高的力学与电学性能，使得碳纳米管纤维展现出兼具金属纤维、高分子纤维及碳纤维的综合性优势。在多种碳纳米管纤维常用制备方法中，浮动催化直接纺丝法（floating catalysis chemical vapor deposition, FCCVD...
本发明涉及单壁碳纳米管领域,具体为一种全单壁碳纳米管场效应晶体管及其制备方法,以半导体性单壁碳纳米管作为场效应晶体管沟道,以金属性/半导体性单壁碳纳米管混合物作为源、漏电极。在适当温度下,金属氧化物可与单壁碳纳米管发生碳热反应,并选择性刻蚀高化学活性的金属性单壁碳纳米管,获得半导体性单壁碳纳米管。利用光刻技术在Si/SiO2基体上沉积金属膜,并预氧化得到金属氧化物膜。单壁碳纳米管薄膜中与金属氧化物...
中国科学院物理研究所专利：一种无支撑单一取向碳纳米管薄膜的制备及转移方法
建立碳纳米管电学输运性能与其手性结构的依存关系，对于设计和构建高性能碳基器件具有重要意义。十多年前，科研人员尝试基于单根碳纳米管构建晶体管，探测其电学输运性能与结构的关系。由于单根碳纳米管电学信号弱、手性结构表征困难，揭示其性能与手性结构的关系颇具挑战性。多种类单一手性碳纳米管的宏量制备是解决这一科学问题的关键。鉴于此，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室A05...
中国科学院声学研究所专利：一种碳纳米管激光超声增强层材料的制备方法
径向压缩碳纳米管的电子输运性质
碳纳米管 电子输运性质 径向形变 第一性原理
2022/3/24
研究径向压缩形变对碳纳米管电子输运性质的影响对搭建微纳碳基电子器件具有重要意义。本文利用分子动力学模拟方法研究了碳纳米管与金属界面接触构型，得出碳纳米管径向压缩形变的规律。模拟结果表明：碳纳米管在水平接触金属表面后，其稳定状态下的径向压缩形变大小会受接触长度、管径大小、金属种类和片层数量的影响。基于紧束缚密度泛函理论和非平衡格林函数结合的第一性原理，系统地研究了不同直径、手性、片层、径向压缩形变碳...
北京大学物理学院刘开辉课题组在单根碳纳米管螺旋结构表征研究中取得重要进展（图）
螺旋性 碳纳米管 结构稳定性
2021/10/14
随着硅基芯片特征尺寸的不断减小和集成度的不断提高，短沟道效应和热效应日益成为限制芯片发展的瓶颈，现有电子器件的运行速度和性能已接近材料极限。探索超越硅基的全新材料体系以实现颠覆性的高性能器件，成为各国科技竞争的焦点。低维碳基材料，尤其是一维碳纳米管，由于具备优异的结构稳定性、极高的电子迁移率等内在优势，被认为是构造下一代芯片的核心备选材料之一。碳纳米管种类繁多，且性质高度依赖于自身结构，快速、精确...
单一手性碳纳米管的规模化制备是揭示碳纳米管新奇物理特性，发展其应用的前提和基础，被认为是碳纳米管研究领域的圣杯。然而如何精确识别和筛选原子尺度结构上具有微小差异的不同手性碳纳米管，实现单一手性碳纳米管的宏量制备一直是世界性的难题。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室A05组刘华平研究员等长期致力于碳纳米管手性结构分离制备研究，他们首次利用凝胶色谱法实现了碳纳米管...
中国科学院物理研究所连续制备碳纳米管透明导电薄膜研究取得进展（图）
中国科学院物理研究所 碳纳米管 透明导电薄膜
2020/10/13
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室A05组长期致力于碳纳米结构的制备、物性与应用基础研究。该课题组研究人员发展出一种新的连续直接制备大面积自支撑的透明导电碳纳米管（CNT）薄膜的方法——吹胀气溶胶法（BACVD），并申请了发明专利。基于BACVD，CNT TCFs的产量可达每小时数百米且碳转化率（从碳源转化到CNT的比率）可超过10%，比传统浮动催化化学气相沉...
连续制备碳纳米管透明导电薄膜取得进展（图）
碳纳米管 透明导电薄膜 制备工艺 光电性能
2021/8/18
透 明 导 电 薄 膜（TCF）作为 一 种 重 要 的 光 电 材 料，在触控屏、平板显示器、光伏电池、有机发光二极管等电子和光电子器件领域有着广泛的应用。目前，氧化铟锡（ITO）是工业中应用最为广泛的透明导电薄膜材料。常用的 ITO制备工艺涉及高温高真空的耗能且工艺复杂。另外，ITO是脆性金属氧化物且铟资源稀缺，越来越难以满足科技发展的需求，特别是针对新一代的柔性电子器件。单壁碳纳米管具有优异...
北京大学信息科学技术学院电子学系孙伟研究员课题组基于DNA模板的高性能碳纳米管晶体管研究取得重要进展（图）
北京大学信息科学技术学院 电子学系 孙伟 DNA模板 高性能 碳纳米管 晶体管
2020/5/25
生物自组装结构具有精细的三维形貌，其关键结构参数小于光刻等传统纳米加工手段的分辨率极限。利用自组装生物分子作为加工模板，目前已实现金属材料、碳基材料、氧化物材料的可控形貌合成。然而，基于生物模板的电学器件的性能往往远落后于通过蚀刻或薄膜方法制备的同类器件，且缺乏长程取向规整性，因而制约了生物模板在高性能器件中的应用。为此，北京大学信息科学技术学院电子学系/北京大学碳基电子学研究中心、纳米器件物理与...
碳纳米管荧光量子效率研究取得进展（图）
碳纳米管 荧光量子效率 荧光光谱
2020/4/29
近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室A05组魏小均副研究员、刘华平研究员和日本产业技术综合研究所首席研究员Hiromichi Kataura教授等合作，在碳纳米管荧光量子效率研究方面取得进展。研究团队基于凝胶色谱分离技术制备了不同手性的碳纳米管材料（图1），并定量解析了碳纳米管荧光光谱中的光子再吸收效应（图2和图3）。随后基于再吸收效应修正了不同手性碳纳米...
北京大学物理学院刘开辉课题组及其合作者开发了手性椭偏光干涉检测方法，结合透射电镜电子衍射首次实现了对单根原子结构确定的单壁碳纳米管光学复极化率的测量。研究团队通过精确控制左、右旋椭圆偏振光与碳纳米管散射光的干涉，使得在两组干涉光谱中复极化率实部（虚部）贡献相反（相同），从而通过两组光谱定量得到碳纳米管的复极化率（光谱能量范围为1.6-2.7 eV）。另外，他们还展示了在器件衬底上原位测量单根碳纳米...
碳纳米管从概念上讲是由石墨烯卷曲形成的一维管状分子，它不仅具有石墨烯优异的力学、热学性能以及极高的载流子迁移率等特点，而且表现出结构可调的电子、光电子特性，在构建下一代高速低功耗、高集成度电子和光电子集成回路方面具有重要的应用前景。然而碳纳米管性质是由其结构决定的。原子排列上的微小差异将导致其性质的巨大不同。因此碳纳米管结构的控制是其性质和应用研究的前提，一直是纳米科学与技术研究领域的热点和难点。
