The authors acknowledge financial support from the Engineering and Physical Sciences Research Council, UK under the Program Grant 'Supercritical Fluid Electrodeposition' (EP/J016276/1). J.S. and R.J.K. are indebted to the Warwick Centre for Analytical Science (EPSRC funded Grant EP/F034210/1). Additionally, we are indebted to Drs. Zheng Liu and Kazu Suenaga who provided the top right part of Panel d of Figure 1, which originally appeared in Microsc. Semicond. Mater. 2008, 120, 213-216 (used with permission).

<ol>
	<li>Raman, C. V., Krishnan, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+type+of+secondary+radiation.">A new type of secondary radiation.</a> Nature. 121, 501-502 (1928).</li><li>Gudiksen, M. S., Lauhon, L. J., Wang, J., Smith, D. C., Lieber, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+nanowire+superlattice+structures+for+nanoscale+photonics+and+electronics.">Growth of nanowire superlattice structures for nanoscale photonics and electronics.</a> Nature. 415, 617-620 (2002).</li><li>Hisamoto, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FinFET-a+self-aligned+double-gate+MOSFET+scalable+to+20+nm.">FinFET-a self-aligned double-gate MOSFET scalable to 20 nm.</a> IEEE T Electron Dev. 47, 2320-2325 (2000).</li><li>Hurst, S. J., Payne, E. K., Qin, L., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisegmented+one-dimensional+nanorods+prepared+by+hard-template+synthetic+methods.">Multisegmented one-dimensional nanorods prepared by hard-template synthetic methods.</a> Angew Chem. 45, 2672-2692 (2006).</li><li>Ishii, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+observation+of+Tomonaga-Luttinger-liquid+state+in+carbon+nanotubes+at+low+temperatures.">Direct observation of Tomonaga-Luttinger-liquid state in carbon nanotubes at low temperatures.</a> Nature. 426, 540-544 (2003).</li><li>Frank, S., Poncharal, P., Wang, Z. L., de Heer, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+Nanotube+Quantum+Resistors.">Carbon Nanotube Quantum Resistors.</a> Science. 280, 1744-1746 (1998).</li><li>Bastard, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Superlattice+band+structure+in+the+envelope-function+approximation.">Superlattice band structure in the envelope-function approximation.</a> Phys Rev B. 24, 5693-5697 (1981).</li><li>Sloan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+One-Dimensional+BaI2+Chain+with+Five-+and+Six-Coordination,+Formed+within+a+Single-Walled+Carbon+Nanotube.">A One-Dimensional BaI2 Chain with Five- and Six-Coordination, Formed within a Single-Walled Carbon Nanotube.</a> Angew Chem I E. 41, 1156-1159 (2002).</li><li>Philp, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+encapsulated+helical+one-dimensional+cobalt+iodide+nanostructure.">An encapsulated helical one-dimensional cobalt iodide nanostructure.</a> Nat Mater. 2, 788-791 (2003).</li><li>Carter, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlation+of+Structural+and+Electronic+Properties+in+a+New+Low-Dimensional+Form+of+Mercury+Telluride.">Correlation of Structural and Electronic Properties in a New Low-Dimensional Form of Mercury Telluride.</a> Phys Rev Lett. 96, 215501 (2006).</li><li>Sloan, J., Kirkland, A. I., Hutchison, J. L., Green, M. L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integral+atomic+layer+architectures+of+1D+crystals+inserted+into+single+walled+carbon+nanotubes.">Integral atomic layer architectures of 1D crystals inserted into single walled carbon nanotubes.</a> Chem Commun. , 1319-1332 (2002).</li><li>Eliseev, A., Yashina, L., Kharlamova, M., Kiselev, N., Marulanda, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electronic Properties of Carbon Nanotubes. , (2013).</li><li>Senga, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+structure+and+dynamic+behaviour+of+truly+one-dimensional+ionic+chains+inside+carbon+nanotubes.">Atomic structure and dynamic behaviour of truly one-dimensional ionic chains inside carbon nanotubes.</a> Nat Mater. 13, 1050-1054 (2014).</li><li>Spencer, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+Spectroscopy+of+Optical+Transitions+and+Vibrational+Energies+of+~1+nm+HgTe+Extreme+Nanowires+within+Single+Walled+Carbon+Nanotubes.">Raman Spectroscopy of Optical Transitions and Vibrational Energies of ~1 nm HgTe Extreme Nanowires within Single Walled Carbon Nanotubes.</a> ACS Nano. 8, 9044-9052 (2014).</li><li>Brown, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+yield+incorporation+and+washing+properties+of+halides+incorporated+into+single+walled+carbon+nanotubes.">High yield incorporation and washing properties of halides incorporated into single walled carbon nanotubes.</a> Appl Phys A. 76, 457-462 (2003).</li><li>Ebbesen, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wetting,+filling+and+decorating+carbon+nanotubes.">Wetting, filling and decorating carbon nanotubes.</a> J Phys Chem Solids. 57, 951-955 (1996).</li><li>Cardona, M., Merlin, R., Cardona, M., Merlin, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+Scattering+in+Solid+IX.">Light Scattering in Solid IX.</a> Vol. 108 Top Appl Phys. , 1-14 (2007).</li><li>Schadler, L. S., Giannaris, S. C., Ajayan, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Load+transfer+in+carbon+nanotube+epoxy+composites.">Load transfer in carbon nanotube epoxy composites.</a> Appl Phys Lett. 73, 3842-3844 (1998).</li><li>Zardo, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+Tuning+of+the+Optical+Properties+of+GaAs+Nanowires.">Pressure Tuning of the Optical Properties of GaAs Nanowires.</a> ACS Nano. 6, 3284-3291 (2012).</li><li>Eliseev, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+and+electronic+properties+of+AgX+(X=Cl,Br,I)-intercalated+single-walled+carbon+nanotubes.">Structure and electronic properties of AgX (X=Cl,Br,I)-intercalated single-walled carbon nanotubes.</a> Carbon. 48, 2708-2721 (2010).</li><li>Dresselhaus, M. S., Dresselhaus, G., Saito, R., Jorio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Raman+spectroscopy+of+carbon+nanotubes.">Raman spectroscopy of carbon nanotubes.</a> Phys Rep. 409, 47-99 (2005).</li><li>Strano, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronic+Structure+Control+of+Single-Walled+Carbon+Nanotube+Functionalization.">Electronic Structure Control of Single-Walled Carbon Nanotube Functionalization.</a> Science. 301, 1519-1522 (2003).</li><li>Weisman, R. B., Bachilo, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dependence+of+Optical+Transition+Energies+on+Structure+for+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+in+Aqueous+Suspension:+An+Empirical+Kataura+Plot.">Dependence of Optical Transition Energies on Structure for Single-Walled Carbon Nanotubes in Aqueous Suspension: An Empirical Kataura Plot.</a> Nano Lett. 3, 1235-1238 (2003).</li><li>Blancon, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+measurement+of+the+absolute+absorption+spectrum+of+individual+semiconducting+single-wall+carbon+nanotubes.">Direct measurement of the absolute absorption spectrum of individual semiconducting single-wall carbon nanotubes.</a> Nat Comms. 4, 2542 (2013).</li><li>Kim, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared-Active+Vibrational+Modes+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes.">Infrared-Active Vibrational Modes of Single-Walled Carbon Nanotubes.</a> Phys Rev Lett. 95, (2005).</li><li>Krestinin, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perspectives+of+Single-Wall+Carbon+Nano-tube+Production+in+the+Arc+Discharge+Process.">Perspectives of Single-Wall Carbon Nano-tube Production in the Arc Discharge Process.</a> Eurasian Chem Technol. 1, 7-18 (2003).</li><li>Pennycook, S. J., Williams, D. B., Carter, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science, Second Edition. , (2009).</li><li>Bell, D. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+and+analysis+of+nanowires.">Imaging and analysis of nanowires.</a> Microsc Res Tecnhiq. 64, 373-389 (2004).</li><li>Williams, D., Carter, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Transmission Electron Microscopy. , 581-603 (2009).</li><li>Ingale, A., Bansal, M., Roy, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resonance+Raman+scattering+in+HgTe:+TO-phonon+and+forbidden-LO-phonon+cross+section+near+the+E1+gap.">Resonance Raman scattering in HgTe: TO-phonon and forbidden-LO-phonon cross section near the E1 gap.</a> Phys Rev B. 40, 12353-12358 (1989).</li><li>Shen, Y., Quirke, N., Zerulla, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polarisation+dependence+of+the+squash+mode+in+the+extreme+low+frequency+vibrational+region+of+single+walled+carbon+nanotubes.">Polarisation dependence of the squash mode in the extreme low frequency vibrational region of single walled carbon nanotubes.</a> Appl Phys Lett. 106, 201902 (2015).</li><li>Puretzky, A. A., Geohegan, D. B., Rouleau, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Narrow+and+intense+resonances+in+the+low-frequency+region+of+surface-enhanced+Raman+spectra+of+single-wall+carbon+nanotubes.">Narrow and intense resonances in the low-frequency region of surface-enhanced Raman spectra of single-wall carbon nanotubes.</a> Phys Rev B. 82, 1-9 (2010).</li><li>Yariv, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+application+of+time+evolution+operators+and+Feynman+diagrams+to+nonlinear+optics.">The application of time evolution operators and Feynman diagrams to nonlinear optics.</a> Quantum Electronics, IEEE. 13, 943-950 (1977).</li><li>Cantarero, A., Trallero-Giner, C., Cardona, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitons+in+one-phonon+resonant+Raman+scattering:+Frohlich+and+interference+effects.">Excitons in one-phonon resonant Raman scattering: Frohlich and interference effects.</a> Phys Rev B. 40, 12290-12295 (1989).</li><li>Shields, A. J., Cardona, M., N&#246;tzel, R., Ploog, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+the+exciton+lifetime+on+resonant+Raman+scattering+in+quantum+wells.">Influence of the exciton lifetime on resonant Raman scattering in quantum wells.</a> Phys Rev B. 46, 10490-10493 (1992).</li><li>Ye, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid-gated+interface+superconductivity+on+an+atomically+flat+film.">Liquid-gated interface superconductivity on an atomically flat film.</a> Nat Mater. 9, 125-128 (2010).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Araştırmanın büyük miktarda nanotellerin yapılmadığı iken küçük çaplı temel sınır mümkün aşırı nanoteller nanotellerden, pek incelenmiştir. Örneğin onların ana malzemelerin tamamen yeni kristal formları sergileyebilir; Zaten bu nanotellerin özellikleri bile biraz daha büyük çaplı nanotellerin ile bir süreklilik teşkil olmadığı gösterilmiştir. Her ebeveyn olası ana malzemelerin ve bu çok sayıda göz önüne alındığında fizik büyük çok fazla aşırı nanotel olası nanotellerinin aralığını üretebilir. Onları üretme yöntemleri iyi kurulmuş değildir çünkü aşırı nanotel araştırma erken aşamalarında hala olması değil. Bu makalede yer alan eriyik infiltrasyon prosesi güvenilir ve eriyik süzmeyi herhangi bir doldurma uygun değilse, mevcut olan birçok grupta ve süblimasyon doldurma gibi başka yaklaşımlar ile kullanılmıştır. kısmenAlan olmayan yıkıcı uç nanotelleri karakterize edilmesi için nispeten basit ve geniş bir uygulama yöntemi olmaması geri tutulur. karbon nanotüpler alanında herhangi bir rehber ise, Raman spektroskopisi bu sorunu çözmek için tercih edilen yöntem olma şansı vardır. Aşırı nanotellerin yararlı Raman elde anahtarı Raman saçılması diğer tüm 1D sistemleri rezonans geliştirme ile ortak olduğunu kabul etmek herhangi bir saçılma gözlemlemek için gerekli bir koşuldur. Belirli bir örnek Çeşidi tam rezonans davranışı ölçümleri hızlandırır örnek karakterize etmek Raman çoğu uygulamalar için sabit bir rezonans uyarma enerji kullanımı ve maliyetini azaltmak mümkündür, bu protokolde belirtilen yöntemler kullanılarak tespit edildikten sonra Raman sisteminin gerekli. Bu makalede sunulan sonuçlarında görüldüğü gibi aşırı nanotellerin yüksek kaliteli Rezonans Raman sonuçların elde kritik bir sorundurSürekli olarak yüksek hassasiyet ile birkaç gün içinde ayarlanabilir bir lazer ışın yeniden düzenlemek için mümkün olması gerekmektedir. Bu deney en önemli ayrıntılara deneysel sistem ve dikkat özellikle değişiklikler gerektirir; doğru optik sistemin odaklama, mikroskop objektif ve numunenin bir yanal hareket için tam olarak doğru yeteneği üzerine lazer ışınının hassas bir hizalama. teknikler bu formu bu yazının temelini elde etmek için geliştirilmiştir. Diğerleri toplu ve kuantum kuyu sistemleri geniş bir yelpazede yöntemi uygulanarak, örneğin M. Cardona olarak öncülerinden olmak üzere rezonans Raman deneylerin tekrarlanabilirliği geliştirmek için teknikler ve sistemler geliştirdiler. Bizim tekniği de M. Dresselhaus 21 olmak üzere karbon nanotüpler Raman öncülerinden çalışmalarına dayanıyor. Ancak, burada sunulan protokol aşırı nanotellerin ilgili rezonans Raman deneyler için özellikle uygundur. s önemli bir parçasıprotokol uccess Şekil 10&#39;da gösterilen deneysel sistemin geliştirilmesi olmuştur. Şekil protokolü detaylı Raman deneyler için kullanılan optik kurulum bir plan görünüşünü gösterir. Lazer ışığı protokole göre kriyostat mühürlü numune üzerine bir 50X objektif (etiketli OB), içinden odaklanmıştır. Bu kriyostat yeniden konumlandırılması ve odaklama amacıyla örnek 3 boyutlu bir hareketine izin vermek üzere, bir XYZ sahne üzerine monte edilir. Lazer ışığı A ve B (bir pompa kaynak ve Ti olmak: sırasıyla safir) üzerinden oluşturulur, lazer kesin ayrıntıları verilen malzemeler belgesinde belirtildiği ediliyor. Ticari lazer hattı filtresi kullanıldığında (bileşen C) lazer ışık iris 1 ve 2 paralelleştirilmiş kullanılarak lens 1 ve 2 (L1 ve L2) merkezine yönlendirilir. Işık protokol ayrıntılı olarak, bir yarım dalga plakası ve polarize (HWP1 ve Pol1) PM2 üzerine kutuplaşma ve lazer güç olayın uçağı kontrol etmek geçer. Lazer ışığı geçirilirayarlanabilir filtre, C, ve aynalar M1 ve M2 kullanılması yoluyla, bu objektif (OB) arka yüzüne normal ve kameralar C1 ve C2 merkezli olacak şekilde doğru optik yola yönlendiriliyor. ND filtresi odaklama işlemi (adım 9.9) yapılmasına izin vermek için, güç ölçer, PM1 üzerine hedeften geri yansıyan ışın konumlandırmak için kullanılır. numuneden geri saçılan ışık toplandı ve spektrometreye lens 3 (L3) ve yarık 1 geçirilir. Lensin yarık genişliğini ve pozisyonunu ayarlama lazer dalga boyu lazer çizgisinin dışında ise protokol bölüm 8&#39;de ayrıntılı olarak, Raman sinyalini maksimize etmek önemlidir filtreler operasyonel aralığı, Cilt Bragg ayarları bölümünde 8.2 uyarınca istihdam edilmesi gerekir .1-8.2.3. Optik kurulum Şekil 10 uyarınca siyah kesik çizgi ile uygun olarak değiştirilir ve ayna M3 yolundan kaldırılır önemlidir. polarizasyon bağımlı deneyler üstlenen Son olarak, bu önemlidirpolarizasyonu kontrol spektrometre giren polarizasyon muhafaza, bu şekilde 10 mor kesikli çizgi ile vurgulanır kurulum eklenecek protokol ve bileşenlerin bölüm 12&#39;de açıklanmıştır. Mavi Şekil 10&#39;da kesikli çizgi bileşenler belirtilmedikçe protokol bölüm 14 ile gösterildiği gibi örnek canlı görüntülenmesine olanak vermek üzere ilave edildi. tüm deneysel yöntemlerle olduğu gibi Rezonans Raman saçılması sınırlamaları vardır. Özellikle, mevcut ayarlanabilir lazer kaynağı ve dedektörler kızılötesi içine uzantısı olmasına rağmen daha spektral aralık 350-1,000 nm gerçekleştirmek için çok daha kolaydır ve UV mümkün olduğu anlamına gelmektedir. ayarlanabilir kaynaklarla Raman saçılması üstlenmek için gerekli deneysel sistem makul bir tahmini yayınlandığı tarihte £ 200-300k olmak ucuz değil. Buna ek olarak gerekli sistemlerinin karmaşıklığı da optik konusunda biraz bilgi gerektirir demektirspektroskopisi başarılı çalışması için. Ancak Raman saçılımı için diğer tekniklerden elde etmek zordur bilgi oluşan bir kombinasyon sağlar. Dikkate değer henüz başka bir teknik ile elde edilemez tek tek tek duvarlı karbon nanotüpler, Raman saçılımı ve böylece titreşim enerjileri elde etmek mümkündür. Şimdi nanotellerinin rezonanslar bu Raman saçılması muhtemel uzantıları bir dizi açılıyor belirlenecek başlattıklarını bildirdi. Bizim görüşümüze göre uzatma elektrokimyasal bu malzemelerin anlamanın anahtarı olacak şarj yoğunlukları geniş bir yelpazede üzerinde nanotellerin ölçümler sağlayan, 4 K 36 aşağı sıcaklıklarda aşırı nanotellerin 20 kapı için. Sonunda daha da üretilebilir numunelerin kalitesini optimize etmek için yardımcı olabilir aşırı nanotellerinin yapısal ve erime geçişleri anlamak için Raman saçılması kullanarak.

Raman Spektroskopisi ve Rezonans Raman spektroskopisi yaygın bilimsel ve teknolojik sömürülmektedir köklü teknikler bulunmaktadır. İlk 1928 1&#39;de Raman kendisi tarafından bildirilen iken Raman spektroskopisi yaygın kullanılmasının anahtarı yüksek yoğunluklu, dar bant genişliği uyarma kaynakları sağlamak için lazerler, Rezonans Raman durumunda ayarlanabilir lazerler, geliştirilmesi oldu. Rezonans Raman saçılması ~ 1-5 atomların çapları, örneğin nanoteller temel fizik soruşturma ve genel ve aşırı nanotellerin 1D sistemlerinin örnekleri tanımlamak için özellikle önemli bir yöntemdir Bu yüzden kağıt ortaya koyar. Ayrıca, Raman bu nanotellerinin spektroskopi ve bu üstesinden gelmek ve böylece bu sistemlerde Raman saçılma verimliliği lazer enerjisinin bağımlılığı yüksek tekrarlanabilirliği ölçümleri elde edilmesine olanak tanıyan bir protokole belirli zorluklar anlatılır. Exte geniş bir yelpazesi vardırÇalışmanın ve uygulama için kullanılabilir, aynı zamanda nanotellerin olarak da bilinen NDED, kristal 1D kuantum sistemleri,. Bu buhar-sıvı-katı büyümüş yarıiletken nanoteller 2, lithographically tanımlanan nanoteller 3, anodik alümina içeren ve aşındırma membran şablon nanoteller 4 ve diğerleri izler. Bu sistemlerde ilginin önemli bir nedeni de yapı boyunca serbestçe hareket elektron ve diğer zorlamalara için yeteneği ile büyük kuantum hapsi etkileri birleştirebilirsiniz olmasıdır. Bazı bakımlardan nanotellerdir nedeniyle serbest ücretleri 5 elektromanyetik tarama azaltılmış, örneğin kendi ana malzeme, oldukça farklı ve bazı durumlarda balistik ulaşım 6 giden elektron saçılması azaltılabilir. Ancak, birçok bakımdan nanotellerdir hala yerel bağ ve kristal yapısı, örneğin, gibi toplu olarak vardır, ve neredeyse her zaman atomik ölçekte elektronik dalga fonksiyonları temel kalite sadece zayıf bu yüzden toplu karşılaştırıldığında modifiye edilirzarf yaklaşım olduğunu 7 geçerlidir. Kapalı yönleri boyutları birkaç atomuna indirgenir ancak gibi, tamamen yeni bir yapışma olan nanotellerin daha önce hiç görülebilir allotropes 8-10 oluşturucu oluşabilir. Bu nanotellerdir iki anlamda ekstrem; onlar kesiti 11-13 olası azalma aşırı limitte ve onlar aşırı özelliklere 10,13,14 var. Rezonans Raman spektroskopisi başlanmadan önce, aşırı nanotel örnekleri üretmek için gereklidir. Bu nanoteller üretmek için bu yazıda ortaya konan metodoloji tek duvarlı karbon nanotüpler içine malzemelerin erime sızma olduğunu. Infiltrasyon eritin en son (yani fullerenler) ve bazı ikili tuzları sürekli dolu tek duvarlı karbon nanotüpler (SWNT), bazı moleküllerin giriş için popüler diğer varlık yüceltme, elde etmek için kullanılan iki yüksek verim dolgu protokollerden biridir CsI ​​13. İkinci yöntem Kantitatif doldurmak yakınındaki üretirken, malzemenin büyük ölçüde SWNT sokulabilir dolgular sayısını ve türünü kısıtlar ki gerekir kolaylıkla üstün tanıtılacak olması ile sınırlıdır. Erime sızma doldurma protokolü, özenle, kantitatif doldurma 15 yakın üretmek için kullanılan ve yüceltme protokolünün daha az kısıtlamaları vardır edilebilir. Bu malzemenin, konak SWNTs hasar görmesini önlemek için, bir yüzey gerilimi daha düşük 100-200 mN m-1 ve yaklaşık 1300 K altında bir erime sıcaklığına sahip olmalıdır vardır. 16 Transmisyon elektron mikroskobu (TEM), karbon nanotüplerin doldurma işleminin kalitesini karakterize ve üretilen aşırı nanotellerinin kristal yapısı veya yapıları belirlemek için en iyi yöntemdir. HRTEM görüntüleri SWNT gömülü kristal parçalarının yapılarını çözme deneme kristal fragmanı mod görüntü simülasyonları arasında deneme-yanılma karşılaştırmalar içerirels ve deneysel elde edilen görüntü kontrastı. Bu yazıda onların spektroskopik karakterizasyonu için bir başlangıç ​​olarak HRTEM görüntü simülasyonu ile SWNT örneklerinde aşırı nanotel motifleri mikro teyit için bir protokol açıklar. Rezonans Raman Spektroskopisi 17 ideal bir araçtır hem rezonans enerjileri nanotellerinin numunelerin türünü ve kalitesini tanımlamak için, tespit edilmiştir kez, aşırı nanotellerinin temel fizik anlamak ve için. Temelde, Rezonans Raman hem optik ve titreşim uyarma enerjileri 17 doğrudan belirlenmesini sağlar. Rezonans foton enerjisi bağımlılığı ek modelleme sayesinde elektron-fonon etkileşimi 17 ölçmek mümkündür. Rezonant enerjileri, özellikle aşırı nanotellerin için tespit edildikten sonra, nanotellerinin Raman tayfı suşu 18 izlemek için kullanılabilir ve yapısal faz nedeniyle 19 değişikliğiSıcaklık, hidrostatik basınç, veya tel bükme. hala kanıtlanmış olması iken, bazı manyetik aşırı nanotellerin içinde uyarımlar onları tanınacak sağlayan Raman saçılması yol açacaktır döndürmek olasıdır. Bir spektroelektrokimyasal hücrede tutulan örnekleri Raman saçılma Uzatma aşırı nanotellerin ve ana nanotüpler 20 arasında yük transferi prob kullanılabilir. Bir karakterizasyon aracı olarak Raman Spektroskopisi nanotel türü ve kalitesi 21 temassız tahribatsız belirlenmesi için bir yöntem de sağlar. Bu üretim ve / veya saflaştırma ve sonrasında numune karakterize etmek için bir araç olarak kullanılabilir nanotellerin gibi transistörler ya da en azından kısmen saydam, gerekli fotonlar altındadır kompozit malzemeler gibi cihazlar dahil edilmiştir bile. Rezonans Raman saçılması (RRS) için doğrudan bir alternatif sağlayabilir kimse teknik yoktur; ancak bazı Aspe üst üste diğer tekniklerin bir dizi vardıryetenekleri cts bu yöntem. Aşırı nanotellerin UV-VIS-NIR soğurma ölçümleri 22 teklif daha basit bir teknik optik geçiş enerjilerini belirlenmesi açısından. Ancak belirli yapılarla ilgili kümeler halinde farklı optik özellikleri ayıramazsınız farklı yapılar absorpsiyon spektroskopisi bir topluluk ile numunelerde. Rezonans Raman saçılması, optik ve titreşim spektrumları derneğe bu durum elde edebilirsiniz. UV-VIS-NIR absorpsiyon ölçümü vurgular Rezonans Raman enerjilerini hedef olan iki tekniğin bir arada oldukça genel sürecini hızlandırabilir. Fotolüminesans uyarma spektroskopisi (PLE) 23 tek bir örnek farklı optik geçişler ilişkilendirmek yeteneği sunuyor; ancak sadece özellikle metalik olmayan nanoteller, bazıları için çalışır ve RRS daha gerçekleştirmek için sadece biraz daha az karmaşık ve genel olarak Çevreyi korunmaktadır mono-dağınık örnekleri gerektirirnment tamamen başarılı olmak. PLE aksine, Rezonans Raman Spektroskopisi birlikte ve mono-dağınık örnekleri ile eşit derecede iyi çalışır ve bu nedenle küçük örnek hazırlık gerektirir. Henüz çok az kullanılan iken, Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) incelenmiştir spektral aralıkta tel optik uyarma enerjileri tüm belirlemek ve belirli bir nanotel yapısını belirleyebilir tellerin yapısının analizi ile takip bireysel nanotellerin 24 Rayleigh saçılma spektroskopisi . Ancak, bu teknik RRS ile mümkün titreşim enerji bilgi sağlamaz; bunu gerçekleştirmek için çok zor ve asla genel bir karakterizasyon aracı olarak uygun olacak. Titreşim enerji bilgi bakımından şu anda yalnızca alternatif ancak bu titreşim enerjilerinin farklı bir dizi soruşturma ve böylece tamamlayıcı ziyade rekabetçi olabilmek için, bağlı seçim kurallarına, muhtemelen IR spektroskopisi 25&#39;tir. Ayrıca IR spektrumunupectroscopy UV-VIS-NIR soğurma ölçümleri gibi topluluk örnekleri ile aynı sorunlar yaşayacaktır. Daha önce tartışıldığı Raman spektroskopisi gibi bilim içinde sorunları geniş bir yelpazede uygulanmıştır. moleküler sistemlerin, malzeme bileşimini analiz etmek için bir parmak izi tekniği olarak da titreşim spektrumları belirlenmesi ve IR spektroskopisi tamamlamak için kullanılır. Bu yaygın, örneğin kristal sistemleri, istismar edilmiş, kitap gövdeler serisinin Işık saçılımı dokuz ciltlik içerir. 3D ve 2D sistemler durumunda, rezonans uyarım standart seçim kuralları arıza ve etkileşimi ölçmek için potensitesi Raman sürecinde özel optik geçişlerin katkısının sağlanması için genel saçılma yoğunluğu ve daha fazla arttırmak için daha az kullanılan belirli elektronik devletleri ile Raman spektrumunda gözlenen uyarılmalarının. Daha yakın zamanda, Raman spektroskopisi olmuştur merkez Tkarbon nanotüpler, özellikle tek duvarlı karbon nanotüpler çalışma o. Karbon nanotüp araştırma 21 1D sistemler için rezonans uyarma 3D ve 3D sistemleri için Raman çoğu uygulamalar için olduğu gibi, isteğe bağlı değil, ama kesinlikle gerekli olduğu gerçeğini vurgulamıştır. olmayan rezonans Raman saçılması dikkat edilmelidir çok zayıf ve uyarma özellikle 1D sistemlerinin bir özelliği vardır devletlerin optik yoğunluk güçlü van Hove Singularities ile rezonans sadece zaman çünkü bu, herhangi bir Raman spektrumunda olduğu gözlenebilir. Bu nedenle, aşırı nanotellerinin durumunda Raman spektroskopisi kullanımı Raman Spektroskopisi bu malzemeleri okuyan uygulanabilir önce numunedeki nanotellerin tüm rezonanslarını bulmak için tam Rezonans Raman ölçümünü gerektirir.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Carbon Nanotubes</td>
			<td>Nanointegris</td>
			<td>NI96</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon Nanotubes</td>
			<td>Private</td>
			<td></td>
			<td>Synthesis described in Eurasian Chem.-Technol. J. 2005, 5, 7-18.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mercury Telluride</td>
			<td>VMR</td>
			<td></td>
			<td>99.999% metals basis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica Quartz Tubing</td>
			<td>H. Baumbach &#38; Co.&#160;</td>
			<td></td>
			<td>Various diameters and lengths used - typically 1 cm OD, 0.8 cm ID and 8cm long.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tube furnace</td>
			<td>Carbolite</td>
			<td>&#160;MTF-12/38/250</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JEOL ARM 200F&#160;</td>
			<td>JEOL&#160;</td>
			<td></td>
			<td>200 kV High Resolution TEM Operated at 80 kV and equipped with&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>CEOS hardware spherical aberation (Cs) imaging corrector. Cs corrected&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>to 0.001 mm.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SC1000 ORIUS camera</td>
			<td>Gatan</td>
			<td></td>
			<td>Size of CCD 4008 x 2672</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Micrograph Suite 2.31</td>
			<td>Gatan</td>
			<td></td>
			<td>64 bit version</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XMax X-ray Microanalysis&#160;</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td></td>
			<td>This detector uses the silicon drift detection (SDD) principle. 1 nm diameter electron probe.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crystalmaker Ver 8.7</td>
			<td>Crystalmaker</td>
			<td></td>
			<td>Used for assembling crystal fragments for image simulations</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nanotube Modeler</td>
			<td colspan="2">JCrystalSoft &#169;2015-2015</td>
			<td>Used for generating Nanotube models</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SimulaTEM</td>
			<td>Private</td>
			<td></td>
			<td>Ultramicroscopy, 2010, 110, 95-104.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Verdi V8 Pump</td>
			<td>Coherent</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mira 900 Ti:Sapphire</td>
			<td>Coherent</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Volume Bragg Grating</td>
			<td>Optigrate</td>
			<td></td>
			<td>Specfication between 680-720nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photonetc TLS 850 LLTF&#160;</td>
			<td>Photonetc</td>
			<td></td>
			<td>Tunable between 700-1000nm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LMPLAN IR50x MircoscopeObjective</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cryostat</td>
			<td>Oxford Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triple Raman Spectrometers</td>
			<td>Princeton Instruments</td>
			<td></td>
			<td>triple 600nm using gratings 900, 900, 1800 lines/mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CCD</td>
			<td>Princeton Instruments</td>
			<td></td>
			<td>deep depleted, UV enchanced liquid N2 Cooled Silicon CCD</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

resonance raman spectroscopy of extreme nanowires and other 1d systems

This paper briefly describes how nanowires with diameters corresponding to 1 to 5 atoms can be produced by melting a range of inorganic solids in the presence of carbon nanotubes. These nanowires are extreme in the sense that they are the limit of miniaturization of nanowires and their behavior is not always a simple extrapolation of the behavior of larger nanowires as their diameter decreases. The paper then describes the methods required to obtain Raman spectra from extreme nanowires and the fact that due to the van Hove singularities that 1D systems exhibit in their optical density of states, that determining the correct choice of photon excitation energy is critical. It describes the techniques required to determine the photon energy dependence of the resonances observed in Raman spectroscopy of 1D systems and in particular how to obtain measurements of Raman cross-sections with better than 8% noise and measure the variation in the resonance as a function of sample temperature. The paper describes the importance of ensuring that the Raman scattering is linearly proportional to the intensity of the laser excitation intensity. It also describes how to use the polarization dependence of the Raman scattering to separate Raman scattering of the encapsulated 1D systems from those of other extraneous components in any sample.

Watch this Scientific Journal Video about Resonance Raman Spectroscopy of Extreme Nanowires and Other 1D Systems at JoVE.com

Resonance Raman Spectroscopy of Extreme Nanowires and Other 1D Systems

The paper describes a method for producing extreme nanowires by melt infiltration into carbon nanotubes and how 1D systems may be characterized and investigated using Resonance Raman Spectroscopy to determine vibrational and optical excitation energies.

Aşırı Nanotel ve Diğer 1D Sistemleri Rezonans Raman Spektroskopisi

This paper briefly describes how nanowires with diameters corresponding to 1 to 5 atoms can be produced by melting a range of inorganic solids in the ...

resonance-raman-spectroscopy-of-extreme-nanowires-and-other-1d-systems

Research

JoVE Journal

Engineering

15.0K Görüntüleme.  University of Southampton. The paper describes a method for producing extreme nanowires by melt infiltration into carbon nanotubes and how 1D systems may be characterized and investigated using Resonance Raman Spectroscopy to determine vibrational and optical excitation energies.

Video: Resonance Raman Spectroscopy of Extreme Nanowires and Other 1D Systems

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

Aşırı basınç ve Sıcaklıklarda sentezi ve mikrodifraksiyon

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Mühendislik

Ultrahigh Density Array of Vertically Aligned Small-molecular Organic Nanowires on Arbitrary Substrates

In recent years &pi;-conjugated organic semiconductors have emerged as the active material in a number of diverse applications including large-area, low-cost displays, photovoltaics, printable and flexible electronics and organic spin valves. Organics allow (a) low-cost, low-temperature processing and (b) molecular-level design of electronic, optical and spin transport characteristics. Such features are not readily available for mainstream inorganic semiconductors, which have enabled organics to carve a niche in the silicon-dominated electronics market. The first generation of organic-based devices has focused on thin film geometries, grown by physical vapor deposition or solution processing. However, it has been realized that organic nanostructures can be used to enhance performance of above-mentioned applications and significant effort has been invested in exploring methods for organic nanostructure fabrication.	
A particularly interesting class of organic nanostructures is the one in which vertically oriented organic nanowires, nanorods or nanotubes are organized in a well-regimented, high-density array. Such structures are highly versatile and are ideal morphological architectures for various applications such as chemical sensors, split-dipole nanoantennas, photovoltaic devices with radially heterostructured "core-shell" nanowires, and memory devices with a cross-point geometry. Such architecture is generally realized by a template-directed approach. In the past this method has been used to grow metal and inorganic semiconductor nanowire arrays. More recently &pi;-conjugated polymer nanowires have been grown within nanoporous templates. However, these approaches have had limited success in growing nanowires of technologically important &pi;-conjugated small molecular weight organics, such as tris-8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3), rubrene and methanofullerenes, which are commonly used in diverse areas including organic displays, photovoltaics, thin film transistors and spintronics.	
Recently we have been able to address the above-mentioned issue by employing a novel "centrifugation-assisted" approach. This method therefore broadens the spectrum of organic materials that can be patterned in a vertically ordered nanowire array. Due to the technological importance of Alq3, rubrene and methanofullerenes, our method can be used to explore how the nanostructuring of these materials affects the performance of aforementioned organic devices. The purpose of this article is to describe the technical details of the above-mentioned protocol, demonstrate how this process can be extended to grow small-molecular organic nanowires on arbitrary substrates and finally, to discuss the critical steps, limitations, possible modifications, trouble-shooting and future applications.

We report a simple method for fabricating an ultrahigh density array of vertically ordered small-molecular organic nanowires. This method allows for synthesis of complex heterostructured hybrid nanowire geometries, which can be inexpensively grown on arbitrary substrates. These structures have potential applications in organic electronics, optoelectronics, chemical sensing, photovoltaics and spintronics.

Keyfi Yüzeyler üzerinde Dikey dizilmiş Küçük-moleküler Organik Nanoteller bir ultra yüksek Yoğunluk Dizi

In  recent years &pi;-conjugated  organic semiconductors have emerged as the active material in a number of  diverse applications including large-area, ...

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra shallow and sharp doping profiles at the nanometer scale. In MLCD process the dopant source is a monolayer containing dopant atoms.
In this article a detailed procedure for surface doping of silicon substrate as well as silicon nanowires is demonstrated. Phosphorus dopant source was formed using tetraethyl methylenediphosphonate monolayer on a silicon substrate. This monolayer containing substrate was brought to contact with a pristine intrinsic silicon target substrate and annealed while in contact. Sheet resistance of the target substrate was measured using 4 point probe. Intrinsic silicon nanowires were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) process using a vapor-liquid-solid (VLS) mechanism; gold nanoparticles were used as catalyst for nanowire growth. The nanowires were suspended in ethanol by mild sonication. This suspension was used to dropcast the nanowires on silicon substrate with a silicon nitride dielectric top layer. These nanowires were doped with phosphorus in similar manner as used for the intrinsic silicon wafer. Standard photolithography process was used to fabricate metal electrodes for the formation of nanowire based field effect transistor (NW-FET). The electrical properties of a representative nanowire device were measured by a semiconductor device analyzer and a probe station.

A detailed procedure for surface doping of Silicon interfaces is provided. The ultra-shallow surface doping is demonstrated by using phosphorus containing monolayers and rapid annealing process. The method can be used for doping of macroscopic area surfaces as well as nanostructures.

Organofosfor Bileşikleri Kullanma Silikon Yüzeyler ve Nanotellerin monolayer İletişim Doping

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Evaluating Plasmonic Transport in Current-carrying Silver Nanowires

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information support1,2,3. In this context, metal nanowires are especially desirable for realizing dense routing networks4. A prerequisite to operate such shared nanowire-based platform relies on our ability to electrically contact individual metal nanowires and efficiently excite surface plasmon polaritons5 in this information support. In this article, we describe a protocol to bring electrical terminals to chemically-synthesized silver nanowires6 randomly distributed on a glass substrate7. The positions of the nanowire ends with respect to predefined landmarks are precisely located using standard optical transmission microscopy before encapsulation in an electron-sensitive resist. Trenches representing the electrode layout are subsequently designed by electron-beam lithography. Metal electrodes are then fabricated by thermally evaporating a Cr/Au layer followed by a chemical lift-off. The contacted silver nanowires are finally transferred to a leakage radiation microscope for surface plasmon excitation and characterization8,9. Surface plasmons are launched in the nanowires by focusing a near infrared laser beam on a diffraction-limited spot overlapping one nanowire extremity5,9. For sufficiently large nanowires, the surface plasmon mode leaks into the glass substrate9,10. This leakage radiation is readily detected, imaged, and analyzed in the different conjugate planes in leakage radiation microscopy9,11. The electrical terminals do not affect the plasmon propagation. However, a current-induced morphological deterioration of the nanowire drastically degrades the flow of surface plasmons. The combination of surface plasmon leakage radiation microscopy with a simultaneous analysis of the nanowire electrical transport characteristics reveals the intrinsic limitations of such plasmonic circuitry.

Silver nanowires can simultaneously transport electrons and optical information in the form of surface plasmons. A procedure is described here to realize such a shared circuitry and the limitations at propagating both information carriers are evaluated.

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information ...

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and reduction half reactions, and fast electron (hole) diffusion and charge separation. Nanowires present suitable architectures to meet these requirements. Axially segmented Ag|ZnO and radially segmented (coaxial) TiO2-Ag nanowires with a diameter of 200 nm and a length of 6-20 &#181;m were made by templated electrodeposition within the pores of polycarbonate track-etched (PCTE) or anodized aluminum oxide (AAO) membranes, respectively. In the photocatalytic experiments, the ZnO and TiO2 phases acted as photoanodes, and Ag as cathode. No external circuit is needed to connect both electrodes, which is a key advantage over conventional photo-electrochemical cells. For making segmented Ag|ZnO nanowires, the Ag salt electrolyte was replaced after formation of the Ag segment to form a ZnO segment attached to the Ag segment. For making coaxial TiO2-Ag nanowires, a TiO2 gel was first formed by the electrochemically induced sol-gel method. Drying and thermal annealing of the as-formed TiO2 gel resulted in the formation of crystalline TiO2 nanotubes. A subsequent Ag electrodeposition step inside the TiO2 nanotubes resulted in formation of coaxial TiO2-Ag nanowires. Due to the combination of an n-type semiconductor (ZnO or TiO2) and a metal (Ag) within the same nanowire, a Schottky barrier was created at the interface between the phases. To demonstrate the photocatalytic activity of these nanowires, the Ag|ZnO nanowires were used in a photocatalytic experiment in which H2 gas was detected upon UV illumination of the nanowires dispersed in a methanol/water mixture. After 17 min&#160;of illumination, approximately 0.2 vol% H2 gas was detected from a suspension of ~0.1 g of Ag|ZnO nanowires in a 50 ml 80 vol% aqueous methanol solution.

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Procedures are outlined to prepare segmented and coaxial nanowires via templated electrodeposition in nanopores. As examples, segmented nanowires consisting of Ag and ZnO segments, and coaxial nanowires consisting of a TiO2 shell and a Ag core were made. The nanowires were used in photocatalytic hydrogen formation experiments.

Hazırlık ve foto Aktif Bölümlü Ag Kullanım | ZnO ve Koaksiyel TiO<sub&gt; 2</subTemplated elektrodepozisyon tarafından yapılmıştır&gt;-Ag Nanoteller

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and ...

High-Sensitivity Nuclear Magnetic Resonance at Giga-Pascal Pressures: A New Tool for Probing Electronic and Chemical Properties of Condensed Matter under Extreme Conditions

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their electronic properties. The application of high pressure enables one to synthesize new materials, but the response of known materials to high pressure is a very useful tool for studying their electronic structure and developing theories. For example, high-pressure synthesis might be at the origin of life; and understanding the behavior of small molecules under extreme pressure will tell us more about fundamental processes in our universe. It is no wonder that there has always been great interest in having NMR available at high pressures. Unfortunately, the desired pressures are often well into the Giga-Pascal (GPa) range and require special anvil cell devices where only very small, secluded volumes are available. This has restricted the use of NMR almost entirely in the past, and only recently, a new approach to high-sensitivity GPa NMR, which has a resonating micro-coil inside the sample chamber, was put forward. This approach enables us to achieve high sensitivity with experiments that bring the power of NMR to Giga-Pascal pressure condensed matter research. First applications, the detection of a topological electronic transition in ordinary aluminum metal and the closing of the pseudo-gap in high-temperature superconductivity, show the power of such an approach. Meanwhile, the range of achievable pressures was increased tremendously with a new generation of anvil cells (up to 10.1 GPa), that fit standard-bore NMR magnets. This approach might become a new, important tool for the investigation of many condensed matter systems, in chemistry, geochemistry, and in physics, since we can now watch structural changes with the eyes of a very versatile probe.

Nuclear magnetic resonance is one of the most important spectroscopic tools. Here, the development of a new approach under high pressure, currently up to 10.1 GPa, is presented. This opens a new window into condensed matter physics and chemistry, where high-pressure research is of great importance.

Aşırı Koşullarında Yoğun Madde Elektronik ve Kimyasal Özellikler Probing için Yeni Bir Aracı: Giga Pascal Baskılara yüksek-Hassasiyet Nükleer Manyetik Rezonans

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques for the study of condensed matter systems, their chemical structure, and their ...

Surface Enhanced Raman Spectroscopy Detection of Biomolecules Using EBL Fabricated Nanostructured Substrates

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules is reported. The entire sequence of relevant experimental steps is described, involving the fabrication of nanostructured substrates using electron beam lithography, immobilization of biomolecules on the substrates, and their characterization utilizing surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). Three different designs of nano-biological systems are employed, including protein A, glucose binding protein, and a dopamine binding DNA aptamer. In the latter two cases, the binding of respective ligands, D-glucose and dopamine, is also included. The three kinds of biomolecules are immobilized on nanostructured substrates by different methods, and the results of SERS imaging are reported. The capabilities of SERS to detect vibrational modes from surface-immobilized proteins, as well as to capture the protein-ligand and aptamer-ligand binding are demonstrated. The results also illustrate the influence of the surface nanostructure geometry, biomolecules immobilization strategy, Raman activity of the molecules and presence or absence of the ligand binding on the SERS spectra acquired.

We describe the fabrication and characterization of nano-biological systems interfacing nanostructured substrates with immobilized proteins and aptamers. The relevant experimental steps involving lithographic fabrication of nanostructured substrates, bio-functionalization, and surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) characterization, are reported. SERS detection of surface-immobilized proteins, and probing of protein-ligand and aptamer-ligand binding is demonstrated.

Yüzey EBL Fabrikasyon Nanostructured Alt Tabakalar Kullanma biyomoleküllerin Raman Spektroskopisi Algılama Geliştirilmiş

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules ...

Characterization of Nanocrystal Size Distribution using Raman Spectroscopy with a Multi-particle Phonon Confinement Model

Analysis of the size distribution of nanocrystals is a critical requirement for the processing and optimization of their size-dependent properties. The common techniques used for the size analysis are transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD) and photoluminescence spectroscopy (PL). These techniques, however, are not suitable for analyzing the nanocrystal size distribution in a fast, non-destructive and a reliable manner at the same time. Our aim in this work is to demonstrate that size distribution of semiconductor nanocrystals that are subject to size-dependent phonon confinement effects, can be quantitatively estimated in a non-destructive, fast and reliable manner using Raman spectroscopy. Moreover, mixed size distributions can be separately probed, and their respective volumetric ratios can be estimated using this technique. In order to analyze the size distribution, we have formulized an analytical expression of one-particle PCM and projected it onto a generic distribution function that will represent the size distribution of analyzed nanocrystal. As a model experiment, we have analyzed the size distribution of free-standing silicon nanocrystals (Si-NCs) with multi-modal size distributions. The estimated size distributions are in excellent agreement with TEM and PL results, revealing the reliability of our model.

We demonstrate how to determine the size distribution of semiconductor nanocrystals in a quantitative manner using Raman spectroscopy employing an analytically defined multi-particle phonon confinement model. Results obtained are in excellent agreement with the other size analysis techniques like transmission electron microscopy and photoluminescence spectroscopy.

Multi-parçacık Phonon Confinement Modeli ile Raman Spektroskopisi kullanarak nano-kristal Boyut Dağılımı Karakterizasyonu

Analysis of the size distribution of nanocrystals is a critical requirement for the processing and optimization of their size-dependent properties. The ...

A Fabrication Method for Highly Stretchable Conductors with Silver Nanowires

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of stretchable electronic devices is the preparation of stretchable conductors with great mechanical stability. In this study, we developed a simple fabrication method to chemically solder the contact points between silver nanowire (AgNW) networks. AgNW nanomesh was first deposited on a glass slide via spray coating method. A reactive ink composed of silver nanoparticle (AgNPs) precursors was applied over the spray coated AgNW thin films. After heating for 40 min, AgNPs were preferentially generated over the nanowire junctions to solder the AgNW nanomesh, and reinforced the conducting network. The chemically modified AgNW thin film was then transferred to polyurethane (PU) substrates by casting method. The soldered AgNW thin films on PU exhibited no obvious change in electrical conductivity under stretching or rolling process with elongation strains up to 120%.

A simple synthesis method is used to chemically solder silver nanowire thin film to fabricate highly stretchable and conductive metal conductors.

Gümüş Nanotel ile son derece Gerilebilir İletkenler için bir Fabrikasyon Yöntemi

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of ...

High Resolution Phonon-assisted Quasi-resonance Fluorescence Spectroscopy

High resolution optical spectroscopy methods are demanding in terms of either technology, equipment, complexity, time or a combination of these. Here we demonstrate an optical spectroscopy method that is capable of resolving spectral features beyond that of the spin fine structure and homogeneous linewidth of single quantum dots (QDs) using a standard, easy-to-use spectrometer setup. This method incorporates both laser and photoluminescence spectroscopy, combining the advantage of laser line-width limited resolution with multi-channel photoluminescence detection. Such a scheme allows for considerable improvement of resolution over that of a common single-stage spectrometer. The method uses phonons to assist in the measurement of the photoluminescence of a single quantum dot after resonant excitation of its ground state transition. The phonon&#39;s energy difference allows one to separate and filter out the laser light exciting the quantum dot. An advantageous feature of this method is its straight forward integration into standard spectroscopy setups, which are accessible to most researchers.

The manuscript describes a method of phonon-assisted quasi-resonant fluorescence spectroscopy that incorporates both laser-limited resolution and photoluminescence (PL) spectroscopy. This method utilizes optical phonons to provide linewidth-limited resolution spectra of atom-like semiconductor structures in the energy domain. The method is also easily realized with a single spectrometer optical spectroscopy setup.

Yüksek Çözünürlüklü Fonon destekli Yarı-rezonans Floresans Spektroskopisi

High resolution optical spectroscopy methods are demanding in terms of either technology, equipment, complexity, time or a combination of these. Here we ...