低能电子穿越碳纳米管的研究

发布时间：2021-10-21 19:13

　　我们分别进行了1500eV和200eV电子穿越碳纳米管薄膜的实验,分析透射电子的二维角分布和能谱,以研究电子与碳纳米管的相互作用。实验前,设计和组装了灯丝为LaB₆的电子枪,并基于此电子枪搭建了实验平台,能产生0-5000eV的初始电子束。实验使用的碳纳米管薄膜由大量约83-89μm长的单壁碳纳米管竖直排列组成,有良好的导电性。对于试验方法,我们采用基于MCP的二维成像系统来时时探测透射电子的二维角分布;使用了球形能谱仪和MCP组成的能量探测系统来研究透射电子的能谱。分析实验数据,我们发现了碳纳米管可以输运200eV和1500eV的低能电子,并且其能量不会损失;碳纳米管对电子没有导向作用,透射电子的发散角中心会随着倾角发生微小移动,但始终在入射电子方向的正负1°内;输运电子的透过率对能量越高的电子入射角度要求越高;电子穿越碳纳米管的过程中没有充放电现象和电荷沉积的过程。这些结论有助于电子与导电材料相互作用的研究。 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

能量为3keV的Ne7+离子在纳米微孔中传输的实验，其中（a）为实验过程简图，（b）

州大学硕士学位论文 低能电子穿越碳纳米向效应作用机制微孔导向现象可以理解为入射离子在纳米微孔内壁上进程[23]。当纳米微孔相对于入射束流的方向倾斜时，离子域形成电荷块，如图 1-4 所示，入口电荷块的电荷逐渐，能将离子运动方向偏转到纳米微孔出口的方向。随后平衡由于材料电导率引起的电荷损失的量。因此，入射离和偏转场，将离子向着纳米微孔出口扩散，这就是纳米微组织过程的本质。

兰州大学硕士学位论文 低能电子穿越碳纳米管的研究实验记录了不同入射电子能量时透射电子的角分布。图 1-5（a）给出了 350eV的探测结果，显示了倾角高达 11.6°时的角分布。可以看出，每个透射电子强度峰值出射角与对应的倾角相匹配。这是在弹性电子的小能量范围内测量的结果。这些数据为电子受纳米微孔引导提供了证据。在研究入射电子能量为 100eV 时观察到了同样的现象，实验结果如图 1-5（b）[32]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]低能电子在外层导电屏蔽的玻璃锥管中的传输[J]. 钱立冰,李鹏飞,靳博,靳定坤,宋光银,张琦,魏龙,牛犇,万成亮,周春林,Arnold Milenko Müller,Max Dobeli,宋张勇,杨治虎,Reinhold Schuch,张红强,陈熙萌.  物理学报. 2017(12)
[2]低能电子穿越玻璃直管和锥管动力学研究[J]. 万城亮,李鹏飞,钱立冰,靳博,宋光银,高志民,周利华,张琦,宋张勇,杨治虎,邵剑雄,崔莹,Reinhold Schuch,张红强,陈熙萌.  物理学报. 2016(20)



本文编号：3449567