27.11.2007

Обнаружены полезные свойства структур на основе нанопроводов SiO x

Китайские исследователи снова радуют нас неорганическими цветочками. На этот раз это структуры на основе аморфных нанопроводов SiO x. Авторы отмечают, что этот материал привлекает огромный интерес благодаря возможности его применения в наноэлектронике и оптике. Например, такие провода являются стабильными излучателями синего света, а также могут выступать в роли волноводов. К другим потенциальным областям применения относятся биоанализ, катализ, нанореакторы и защита химически нестабильных веществ.

Также для нанопроводов SiO x характерно формирование сложных структур, редко встречающихся у других веществ - от морковок и кукурузы до осьминогов и щеток. Такие образования могут обладать особыми свойствами и быть интересными с точки зрения практических применений.

На этот раз были получены цветочки, сравниваемые авторами с гелиотропами. Порошковая смесь железа и кремния была помещена на графитовую подложку и отожжена при температуре 1500 °С в атмосфере аргона. Подобным образом исследователи хотели получить нанопровода из карбида кремния, однако не вышло.

Электронная микроскопия выявила, что на подложке образовались цветочки. Метод SAED (selected area electron diffraction) показал, что цветочки являются аморфными. По данным EDS (energy dispersive spectroscopy) сердцевина содержит Fe, Si и O, а лепестки состоят только из Si и O в соотношении Si/O=1.5.

Было предложено, что рост цветочков протекает по механизму VLS (vapor-liquid-solid, типа ПЖК). При 1500 °С образуются капли расплава Fe-Si, затем они адсорбируют кислород, который в малом количестве присутствует в реакционной атмосфере, и более тугоплавкий SiO x затвердевает по периметру капель в виде нанополос, формирующих лепестки. Нанополосы загибаются и в результате сходятся опять в сердцевине.

Работа "Elegant SiO x heliotropes composed of assembled flexural SiO x nanowires" была опубликована в журнале Applied Physics Letters.

Источники:

1. Nanometer.ru