结合共聚焦拉曼和原子力显微镜帮助表征碳纳米管

碳纳米管具有独特的结构，具有优异的电气和机械性能。正如他们为未来创新所展示的承诺，努力表征这些纳米结构。本文介绍了使用Witec CRM200的碳纳米管分析的结果，该方法在单个仪器中具有原子力显微镜（AFM）和共聚焦拉曼显微镜。

Witec CRM200碳纳米管分析

硅碳纳米管分析

WITEC CRM200使用拉曼光谱成像模式捕获碳纳米管的图像，其在每个图像像素处获取完整的拉曼光谱。通过计算所有拉曼光谱的强度来生产图像。可以在测量后显示每个像素的频谱。

图1显示了100×100μm的区域（200×200像素），包括40,000个光谱，使用每光谱100ms的采集时间和532nm为100mW的激光功率。在该样品中，纳米管的沉积在特殊处理的硅衬底上，允许纳米管组装成排。

图1所示。所有拉曼线的整体强度的图像：碳纳米管以相应的拉曼光谱组装在行中。

具有由箭头表示的相应光谱示出了常规且易于观察的布置。图2示出了1600 / cm和2690 / cm的两个特征拉曼线的碳纳米管的光谱。图3显示了二氧化硅的光谱，其中两个特征拉曼线为520 / cm和950 / cm。

图2。碳纳米管的光谱。

图3。二氧化硅的光谱。

有可能执行AFM测量对同一样品不接触，只需转动显微镜的物镜转塔。图4描绘了在20µm x 20µm, 256 × 256像素的扫描范围内的样本概况。图像采集时间为1.5s/行。

图4。AFM测量在扫描范围为20μm×20μm。

图5和6中所示的图像分别为5μm×5μm和1.5μm×1.5μm的变焦。单管的尺寸在15nm和60nm之间变化。

图5。µm = 5µm。

图6。µm = 1,5µm。

激光汽化生长单壁碳纳米管的成像

这一分析涉及到橡树岭国家实验室通过激光蒸发生长的单晶碳纳米管的成像。采用自旋涂层技术将单壁碳纳米管沉积在硅衬底上。图7为14µm × 14µm, 256 × 256像素扫描范围下的AFM测量。

图7。在14µm x 14µm的扫描范围内进行AFM测量。

图8描绘了在相同的样品位置上使用CRM200的光谱成像模式，在每个像素处产生完整的频谱。扫描范围为14μm×14μm，150 x 150像素（等于22500谱）和50ms的集成时间。

图8。拉曼测量在相同的样品位置，扫描范围为14μm×14μm。

通过组合所有拉曼线来构造图像。使用两个图像，可以清楚地连接到AFM图像中看到的专用纳米管的光谱数据。基于极化测量拉曼光谱的强度决定了管的方向。沿纳米管轴的激光的偏振总是导致最强的信号。因此，取出了两次测量，初始测量，第二个是通过将样品旋转90°（图9和10）。

图9 + 10。取决于光的极化，可见不同的碳纳米管。图2中的偏振显亮。10（底部）旋转90°。

基于入射光的偏振，不同的碳纳米管可见。图11描述了一个碳纳米管获得的光谱数据的详细评价，显示了不同的拉曼线。

光谱的每个部分，G波段在1580/cm左右，d波段在1330/cm左右，径向呼吸模式(RBM)在180/cm左右，G'-波段和二阶模式可以用来区分碳纳米管的性质。

图11。碳纳米管的光谱。

结论

上述的结果清楚地证明了能力Witec CRM200.提供碳纳米管的深入表征。

该信息已从WITec公司提供的材料中获取、审查和修改。亚博网站下载

欲了解更多信息，请访问Witec GmbH.。