Name: a method to fabricate disconnected silver nanostructures in 3d
Uploaded: 2012-11-27T12:00:00
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Wir anerkennen Paul JL Webster für die 3D-Rendering von optischen Daten mit Amira. Phil Muñoz und Benjamin Franta Rückmeldungen auf das Manuskript im Laufe seiner Entwicklung. Die Forschung in diesem Papier beschrieben wurde von der Air Force Office of Scientific Research unter Zuschüsse FA9550-09-1 bis 0546 und FA9550-10-1 bis 0402 unterstützt.

Ein. Herstellung von Metall-Ionen dotierter Polymerfilm <ol><li> Messen Sie 8 ml Wasser in einem Becherglas. </li><li> Hinzufügen 206 mg PVP zu Wasser. Mix mit Magnetrührer oder Vortex-Mixer, bis die Lösung klar ist. </li><li> Fügen Sie 210 mg AgNO 3 zur Lösung. Mix mit Magnetrührer oder Vortex-Mixer, bis die Lösung klar ist. </li><li> Coat Glasplatte mit Lösung durch Drop Casting. </li><li> Glasobjektträger Ort im Ofen eingestellte bei 100 ° C Backen Probe für 30 min. </li><li> Wägegut vom Ofen...

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	<li>von Freymann, 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=Three-Dimensional+Nanostructures+for+Photonics.">Three-Dimensional Nanostructures for Photonics.</a> Advanced Functional Materials. 20, 1038-1052 (2010).</li><li>LaFratta, C. N., Fourkas, J. T., Baldacchini, T., Farrer, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiphoton+Fabrication.">Multiphoton Fabrication.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46, 6238-6258 (2007).</li><li>Gattass, R. R., Mazur, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Femtosecond+laser+micromachining+in+transparent+materials.">Femtosecond laser micromachining in transparent materials.</a> Nat. 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Lett. 90, 071106 (2007).</li><li>Vora, K., Kang, S., Shukla, S., Mazur, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+disconnected+three-dimensional+silver+nanostructures+in+a+polymer+matrix.">Fabrication of disconnected three-dimensional silver nanostructures in a polymer matrix.</a> Appl. Phys. Lett. 100, 063120 (2012).</li><li>G&#252;ney, D. &. #. 2. 1. 4. ;., Koschny, T., Soukoulis, 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=Intra-connected+three-dimensionally+isotropic+bulk+negative+index+photonic+metamaterial.">Intra-connected three-dimensionally isotropic bulk negative index photonic metamaterial.</a> Opt. Express. 18, 12348-12353 (2010).</li><li>Grigorenko, A. 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Lett. 88, 081107 (2006).</li><li>Ishikawa, A., Tanaka, T., Kawata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+in+the+reduction+of+silver+ions+in+aqueous+solution+using+two-photon+sensitive+dye.">Improvement in the reduction of silver ions in aqueous solution using two-photon sensitive dye.</a> Appl. Phys. Lett. 89, 113102 (2006).</li><li>Cao, Y. -. Y., Takeyasu, N., Tanaka, T., Duan, X. -. M., Kawata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+Metallic+Nanostructure+Fabrication+by+Surfactant-Assisted+Multiphoton-Induced+Reduction.">3D Metallic Nanostructure Fabrication by Surfactant-Assisted Multiphoton-Induced Reduction.</a> Small. 5, 1144-1148 (2009).</li></ol>

Der Schlüssel für den Prozess wird Erhalten eines dotierten dielektrischen Matrix, die Hochauflösung Fertigung ermöglicht, aber nicht bald nach der Herstellung verschlechtern. Eine einfache Mischung aus PVP, AgNO 3 und H 2 O ermöglicht die Erstellung von hochauflösenden Silber Nanostrukturen, die in einem Support-Matrix eingebettet sind. Variieren des PVP an AgNO 3-Verhältnis ändert die Laserenergie für die Herstellung erforderlich, und möglicherweise andere Eigenschaften wie M...

a method to fabricate disconnected silver nanostructures in 3d

Der Standard Nanofabrikation Toolkit umfasst Techniken in erster Linie an die Erstellung von 2D-Muster in dielektrischen Medien abzielen. Erstellen Metall Muster auf einem Submikrometerbereich erfordert eine Kombination von Nanofabrikation Tools und mehrere Material Verarbeitungsschritte. Zum Beispiel, Schritte zum Erstellen planaren Metall-Strukturen mit UV Photolithographie und Elektronenstrahl-Lithographie können Sample Exposition, Probe Entwicklung, Metallabscheidung und Metall liftoff gehören. Um 3D-Metall-Strukturen zu schaffen, wird die Sequenz mehrere Male wiederholt. Die Komplexität und die Schwierigkeit, Stapeln und Ausrichten mehreren Schichten begrenzt praktische Implementierungen von 3D-Metall-Strukturierung mit Standard Nanofabrikation Tools. Femtosekunden-Laser-Direkt-Schreiben als eine herausragende Technik für 3D Nanofabrikation entstanden. 1,2 Femtosekunden-Laser werden häufig verwendet, um 3D-Muster in Polymeren und Gläsern zu schaffen. 3-7 jedoch, 3D Metall-direct-Schreiben bleibt eine Herausforderung. Hier haben wirbeschreiben ein Verfahren zu Silber Nanostrukturen in einer Polymermatrix mit einem Femtosekunden-Laser bei 800 nm zentriert eingebetteten herzustellen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Mustern nicht durchführbar unter Verwendung anderer Techniken, wie z. B. 3D-Arrays getrennt Silber Voxeln. 8 Disconnected 3D Metallstrukturen sind Metamaterialien wo Elementarzellen sind nicht in Kontakt miteinander, 9 wie gekoppelten Metalls dot 10 nützlich, 11 oder gekoppelten Metallstab 12,13 Resonatoren. Potenzielle Anwendungen sind negativer Index Metamaterialien, Unsichtbarkeitsmäntel und perfekte Linsen. Im Femtosekunden-Laser-Direkt-Schreibens wird die Laserwellenlänge gewählt, dass Photonen nicht linear in das Zielmedium absorbiert. Wenn der Laser Impulsdauer zur Femtosekundenzeitskala komprimiert und die Strahlung dicht innerhalb des Targets fokussiert, induziert die extrem hohe Intensität nichtlinearen Absorption. Mehrere Photonen absorbiert gleichzeitigely, um elektronische Übergänge, die wesentliche Änderung im Fokus Region führen verursachen. Mit diesem Ansatz kann ein Strukturen in der Masse eines Materials, anstatt auf seiner Oberfläche zu bilden. Die meiste Arbeit auf 3D direkte Metall-Schreibgeräte hat auf die Schaffung self-supported Metall Strukturen. 14-16 Die hier beschriebene Methode ergibt Sub-Mikrometer-silber Strukturen, die nicht brauchen, um sich selbst nicht unterstützt, da sie innerhalb einer Matrix eingebettet sind. Dotiertes Polymermatrix hergestellt wird unter Verwendung einer Mischung von Silbernitrat (AgNO 3), Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Wasser (H 2 O). Die Proben werden dann durch Bestrahlung mit einem 11-MHz Femtosekundenlaser Herstellung 50-fs-Pulse gemustert. Während der Bestrahlung wird Photoreduktion von Silberionen durch nichtlineare Absorption induziert, wodurch ein Aggregat von Silber-Nanopartikeln im Fokusbereich. Mit diesem Ansatz schaffen wir silberne Muster in einem dotierten PVP-Matrix eingebettet. Hinzufügen von 3D-Übersetzung des sausreichend erweitert die Strukturierung auf drei Dimensionen.

Der akustooptische Modulator und Neutralfilter (Abbildung 1) erlauben, die Menge an Energie, hinterlegt in der Probe zu steuern. Verwendung einer Belichtung von 110 Impulsen pro Voxel und 3 nJ pro Impuls, wobei die Stufe der Übersetzung bei 100 um / sec, sind die resultierenden Strukturen Silber leicht sichtbar durch die in-situ optischen Mikroskop. Niedrigere Laser Exposition (durch Verringerung Pulsenergie und / oder Impulszahl) führen zu kleineren Silber Merkmale;. Wir Merkmalen so klein w...

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A Method to Fabricate Disconnected Silver Nanostructures in 3D

Femtosekunden-Laser-Direkt-Schreiben wird häufig verwendet, um dreidimensionale (3D) Strukturen in Polymeren und Gläsern zu schaffen. Allerdings bleibt Strukturierung Metallen in 3D eine Herausforderung. Wir beschreiben ein Verfahren zum Herstellen Silber Nanostrukturen in einer Polymermatrix durch einen Femtosekunden-Laser bei 800 nm zentriert eingebettet.

Ein Verfahren zur Getrennt Silber Nanostrukturen in 3D Fabricate

The standard nanofabrication toolkit includes  techniques primarily aimed at creating 2D patterns in dielectric media. Creating  metal patterns on a ...

Research

JoVE Journal

Engineering

High-resolution, High-speed, Three-dimensional Video Imaging with Digital Fringe Projection Techniques

High-Auflösung, High-Speed-, Three-dimensional Imaging mit Digital-Video-Streifenprojektionstechnik

Digital fringe projection (DFP) techniques provide dense 3D measurements of dynamically changing surfaces.&#160;Like the human eyes and brain, DFP uses ...

Forschung

Ingenieurwesen

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 ...

Ohmic Contact Fabrication Using a Focused-ion Beam Technique and Electrical Characterization for Layer Semiconductor Nanostructures

Ohmsche Kontakt Fabrication unter Verwendung eines fokussierten Ionenstrahl-Technik und Elektrische Charakterisierung für Layer-Halbleiter-Nanostrukturen

Layer semiconductors with easily processed two-dimensional (2D) structures exhibit indirect-to-direct bandgap transitions and superior transistor ...

Integration of Light Trapping Silver Nanostructures in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells by Transfer Printing

Integration of Light Trapping Silber-Nanostrukturen in Hydrogenated Microcrystalline Silicon Solar Cells durch Transferdruck

One of the potential applications of metal nanostructures is light trapping in solar cells, where unique optical properties of nanosized metals, commonly ...

A Fabrication Method for Highly Stretchable Conductors with Silver Nanowires

Ein Herstellungsverfahren für hochverstreckbare Leiter mit Silber Nanodrähte

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

Challenges in Rheological Characterization of Highly Concentrated Suspensions &#8212; A Case Study for Screen-printing Silver Pastes

Herausforderungen in rheologische Charakterisierung von hochkonzentrierten Suspensionen - Eine Fallstudie für Serigrafie Silberpasten

A comprehensive rheological characterization of highly concentrated suspensions or pastes is mandatory for a targeted product development meeting the ...

A Standard and Reliable Method to Fabricate Two-Dimensional Nanoelectronics

Eine Standard und zuverlässige Methode, zweidimensionale Nanoelektronik zu fabrizieren

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Fabrication of Robust Nanoscale Contact between a Silver Nanowire Electrode and CdS Buffer Layer in Cu(In,Ga)Se2 Thin-film Solar Cells

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Herstellung eines robusten Nano-Kontakts zwischen einer Silber-Nanodrahtelektrode und einer CdS-Pufferschicht in Cu(In,Ga)Se2 Dünnschicht-Solarzellen

Silver nanowire transparent electrodes have been employed as window layers for Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells. Bare silver nanowire electrodes ...

Spectral and Angle-Resolved Magneto-Optical Characterization of Photonic Nanostructures

Spektrale und winkelaufgelöste magneto-optische Charakterisierung photoischer Nanostrukturen

Photonic crystals are periodic nanostructures that can support a variety of confined electromagnetic modes. Such confined modes are usually accompanied by ...

Macro-Rheology Characterization of Gill Raker Mucus in the Silver Carp, Hypophthalmichthys molitrix

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Makrorheologische Charakterisierung von Kiemen-Raker-Schleim im Silberkarpfen, Hypophthalmichthys molitrix

The silver carp, Hypophthalmichthys molitrix, is an invasive planktivorous filter feeder fish that infested the natural waterways of the upper Mississippi ...