Name: preparation and characterization of c60/graphene hybrid nanostructures
Uploaded: 2018-05-15T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures at JoVE.com

Эта работа поддерживается управление исследований армии США под Грант W911NF-15-1-0414.

1. Подготовка домашние Кнудсен ячейки
<ol><li>
Подготовка компонентов для ячейки Кнудсен
	<ol>
<li>Покупка CF фланцевый основана проходной мощности (2,75" CF, 4 контактов из нержавеющей стали). Просверлите два резьбовых отверстия через проходной, на точки кросс между одной диаметром 1,30" ли...

<ol>
	<li>Gutzler, R., Heckl, W. M., Lackinger, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combination+of+a+Knudsen+effusion+cell+with+a+quartz+crystal+microbalance:+In+situ+measurement+of+molecular+evaporation+rates+with+a+fully+functional+deposition+source.">Combination of a Knudsen effusion cell with a quartz crystal microbalance: In situ measurement of molecular evaporation rates with a fully functional deposition source.</a> Review of Scientific Instruments. 81, 015108 (2010).</li><li>de Barros, A. L. F., 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+simple+experimental+arrangement+for+measuring+the+vapour+pressures+and+sublimation+enthalpies+by+the+Knudsen+effusion+method:+Application+to+DNA+and+RNA+bases.">A simple experimental arrangement for measuring the vapour pressures and sublimation enthalpies by the Knudsen effusion method: Application to DNA and RNA bases.</a> Nuclear Instruments &amp; Methods in Physics Research Section a-Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment. 560, (2006).</li><li>Shukla, A. K., 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=Versatile+UHV+compatible+Knudsen+type+effusion+cell.">Versatile UHV compatible Knudsen type effusion cell.</a> Review of Scientific Instruments. 75, 4467 (2004).</li><li>Cho, 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=Structural+and+Electronic+Decoupling+of+C60+from+Epitaxial+Graphene+on+SiC.">Structural and Electronic Decoupling of C60 from Epitaxial Graphene on SiC.</a> Nano Letters. 12, 3018 (2012).</li><li>Jung, M., 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=Atomically+resolved+orientational+ordering+of+C60+molecules+on+epitaxial+graphene+on+Cu(111).">Atomically resolved orientational ordering of C60 molecules on epitaxial graphene on Cu(111).</a> Nanoscale. 6 (111), 11835 (2014).</li><li>Li, 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=Self-assembly+of+C60+monolayer+on+epitaxially+grown,+nanostructured+graphene+on+Ru(0001)+surface.">Self-assembly of C60 monolayer on epitaxially grown, nanostructured graphene on Ru(0001) surface.</a> Applied Physics Letters. 100 (0001), 013304 (2012).</li><li>Lu, 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=Using+the+Graphene+Moire+Pattern+for+the+Trapping+of+C60+and+Homoepitaxy+of+Graphene.">Using the Graphene Moire Pattern for the Trapping of C60 and Homoepitaxy of Graphene.</a> Acs Nano. 6, 944 (2012).</li><li>Zhou, H. 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=Direct+imaging+of+intrinsic+molecular+orbitals+using+two-dimensional,+epitaxially-grown,+nanostructured+graphene+for+study+of+single+molecule+and+interactions.">Direct imaging of intrinsic molecular orbitals using two-dimensional, epitaxially-grown, nanostructured graphene for study of single molecule and interactions.</a> Applied Physics Letters. 99, 153101 (2011).</li><li>Belaish, 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=Spin+Cast+Thin-Films+of+Fullerenes+and+Fluorinated+Fullerenes+-+Preparation+and+Characterization+by+X-Ray+Reflectivity+and+Surface+Diffuse-X-Ray+Scattering.">Spin Cast Thin-Films of Fullerenes and Fluorinated Fullerenes - Preparation and Characterization by X-Ray Reflectivity and Surface Diffuse-X-Ray Scattering.</a> Journal of Applied Physics. 71, 5248 (1992).</li><li>Bezmel'nitsyn, V. N., Eletskii, A. V., Okun', M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fullerenes+in+solutions.">Fullerenes in solutions.</a> Uspekhi Fizicheskikh Nauk. 168, 1195 (1998).</li><li>Ma, D. N., Sandoval, S., Muralidharan, K., Raghavan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+surface+preparation+of+copper+on+spin-coating+driven+self-assembly+of+fullerene+molecules.">Effect of surface preparation of copper on spin-coating driven self-assembly of fullerene molecules.</a> Microelectronic Engineering. 170, 8 (2017).</li><li>Chen, C. H., Zheng, H. S., Mills, A., Heflin, J. R., Tao, C. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+Evolution+of+Quasi-one-dimensional+C60+Nanostructures+on+Rippled+Graphene.">Temperature Evolution of Quasi-one-dimensional C60 Nanostructures on Rippled Graphene.</a> Scientific Reports. 5, 14336 (2015).</li></ol>

Методы, описанные в настоящем Протоколе предназначены для тепловой осаждения органических материалов и других материалов, высокое давление паров. Эти методы могут быть интегрированы с ультра-высокой вакуумных систем, которые имеют образца подготовка области способны поддерживать мо...

Этот протокол объясняет, как депозит и манипулировать C60 молекул на графена, таким образом, что могут быть реализованы 1 D и квази - 1 D C60 цепь структур. Методы в этом эксперименте были разработаны для устранения необходимости направлять адсорбатов желательно конфигурации без необходимости полагаться на ручной манипуляции, которая медленно и может потребовать больших усилий. Описанные здесь процедуры полагаются на использование высокой вакуумной системой с зоной подготовки образца, поддерживающие молекулярной осаждения и термический отжиг образцов. STM используется для характеристики образцов, но другие методы молекулярного разрешения могут применяться.
Термическое испарение молекул в ячейке Кнудсен является эффективным и чистым способом подготовить тонких пленок. В этом протоколе Кнудсен ячейка используется для испарения молекул C60 на подложке графена. Этот испаритель Кнудсен клетки в основном состоит из кварца метро, Отопление накаливания, проводов термопар и проходные соединители,12,3. Кварцевая трубка используется для размещения молекулы, нагревает накаливания вольфрама, молекул в кварце трубки через применяется текущий и проводов термопар используются для измерения температуры. В экспериментах скорость осаждения контролируется настройки температуры источника в ячейке Кнудсен. Проводов термопар присоединены к внешней стене кварцевая трубка и поэтому обычно измерения температуры внешней стены, которая немного отличается от температуры внутри клетки, где расположен молекулярных источник. Для получения точной температуры в кварцевая трубка, мы выполняется калибровка с помощью двух термопара установок для измерения температуры внутри и снаружи трубы и записали перепада температур. Таким образом мы можем более точно контролировать температуру источника в ходе экспериментов молекулярных испарения с помощью проводов термопар, прикреплены снаружи кварцевая трубка. Поскольку небольшое количество сублимированный молекул будет в газовой фазе при низком давлении, когда молекулы испаряются, существует, как правило, изменения давления. Таким образом мы тщательно контролировать изменения давления в замке нагрузки.
Этот испаритель может использоваться для хранение различных источников молекулы, например C60,70C, бора subphthalocyanine хлорид, Ga, Al и Hg4,5,6,,78. По сравнению с другими методами подготовки тонкой пленки, например, спина, кастинг9,10,11, термическое испарение в высоком вакууме намного чище и универсальный так как нет никаких растворителей, необходимых для осаждения. Кроме того процесс дегазации до осаждения улучшает чистоту источника, устраняя возможные примеси.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>CF Flanged power feedthrough</td>
			<td>Kurt J. Lesker</td>
			<td>EFT0042033</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper sheets</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>7440-50-8</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouple chromel/alumel wires</td>
			<td>Omega Engineering</td>
			<td>ST032034/ST080042</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tungsten wires</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>7440-33-7</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel rods</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>95412A868</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper wires</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>8873K28</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hollow copper rods</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>7190K52</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C60</td>
			<td>MER Corporation</td>
			<td>MR6LP</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and characterization of c60/graphene hybrid nanostructures

Физические тепловой осаждения в условиях высокого вакуума является чистым и управляемый метод для изготовления новых молекулярных наноструктур на графена. Мы представляем методы для пополнения и пассивно манипулируя C60 молекул на рифленая графена, которые заранее стремление к реализации приложений, связанных с 1 D C60/graphene гибридные структуры. Методы, применяемые в данной экспозиции зацеплены к высоким вакуумные системы с подготовки областях поддерживает молекулярной осаждения, а также термический отжиг образцов. Мы сосредоточены на C60 осаждения при низком давлении, с помощью домашнего Кнудсен ячейки подключен к сканирующий туннельный микроскопии (STM) системы. Количество молекул на хранение регулируется, контролируя температуру Кнудсен клеток и времени осаждения. Одномерный (1D) C60 цепь структур с шириной двух-трех молекул может быть подготовлен через тюнинг от экспериментальных условий. Поверхностная подвижность молекул60 C увеличивается с отжига температура, позволяя им переехать в рамках периодических потенциал рифленая графена. Используя этот механизм, он позволяет управлять экономикой 1 D C60 цепи структуры к структуре полосой гексагональной близко Упакованные квази - 1 D.

После испарения графена с недавно на хранение C60 является отжигом при 150 ° C на 2 ч. Крупномасштабные STM изображение на рисунке 2a показывает структуру цепи60 характерным квази - 1 D C, после этого первоначального процесса отжига. Ближе инспекции в...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures at JoVE.com

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Подготовка и характеристика C60/Graphene гибридные наноструктур

Здесь мы представляем протокол для изготовления C60/graphene гибридные наноструктур, физической термическое испарение. В частности надлежащего манипуляции осаждения и отжига условий позволяют контролировать создание 1D и 1 d квази C60 структур на рифленая графена.

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Gyroid Nickel Nanostructures from Diblock Copolymer Supramolecules

Gyroid Никель Наноструктуры из диблоксополимера супрамолекул

Nanoporous metal foams possess a unique combination of properties - they are catalytically active, thermally and electrically conductive, and furthermore, ...

Split-and-pool Synthesis and Characterization of Peptide Tertiary Amide Library

Сплит-и-бассейн Синтез и свойства пептида третичный амид библиотеки

Peptidomimetics are great sources of protein ligands. The oligomeric nature of these compounds enables us to access large synthetic libraries on solid ...

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Синтеза и характеристики функционализированным Металл-органические каркасы

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

Preparation and Characterization of SDF-1&#945;-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Preparation and Characterization of SDF-1ÃƒÅ½Ã‚Â±-Chitosan-Dextran Sulfate Nanoparticles

Подготовка и характеристика SDF-1α-хитозан-Декстрансульфат наночастиц

Chitosan (CS) and dextran sulfate (DS) are charged polysaccharides (glycans), which form polyelectrolyte complex-based nanoparticles when mixed under ...

Preparation and Characterization of Individual and Multi-drug Loaded Physically Entrapped Polymeric Micelles

Подготовка и характеристика индивидуальных и множественной лекарственной Loaded Физически Захваченный Полимерные мицеллы

Amphiphilic block copolymers like polyethyleneglycol-block-polylactic acid (PEG-b-PLA) can self-assemble into micelles above their critical micellar ...

Synthesis, Characterization, and Functionalization of Hybrid Au/CdS and Au/ZnS Core/Shell Nanoparticles

Синтез, характеристика и Функционализация гибридных Au / CdS и Au / ZnS ядро ​​/ оболочка наночастицами

Plasmonic nanoparticles are an attractive material for light harvesting applications due to their easily modified surface, high surface area and large ...

Synthesis and Characterization of Supramolecular Colloids

Синтез и характеристика супрамолекулярных коллоидов

Control over colloidal assembly is of utmost importance for the development of functional colloidal materials with tailored structural and mechanical ...

Low-energy Cathodoluminescence for (Oxy)Nitride Phosphors

Low-energy Cathodoluminescence for OxyNitride Phosphors

Низкоэнергетическая Катодолюминесценция для (OXY), нитрид люминофоров

Nitride and oxynitride (Sialon) phosphors are good candidates for the ultraviolet and visible emission applications. High performance, good stability and ...

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

Preparation and In Vitro Characterization of Dendrimer-based Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging

подготовки и<em&gt; In Vitro</em&gt; Характеристика дендримером на основе контрастных агентов для магнитно-резонансной томографии

Paramagnetic complexes of gadolinium(III) with acyclic or macrocyclic chelates are the most commonly used contrast agents (CAs) for magnetic resonance ...

Influence of Hybrid Perovskite Fabrication Methods on Film Formation, Electronic Structure, and Solar Cell Performance

Влияние гибридных методов перовскита на пленке Изготовление формирования, электронная структура и производительность солнечных батарей

Hybrid organic/inorganic halide perovskites have lately been a topic of great interest in the field of solar cell applications, with the potential to ...