बहु-दीवार कार्बन नैनोट्यूब सरणी

एक आयामी दिरक सामग्री के रूप में, कार्बन नैनोट्यूब में इलेक्ट्रॉनों और छेद के लिए शून्य प्रभावी द्रव्यमान है, जो उनकी वाहक गतिशीलता को 100,000 cm2/(v) के रूप में उच्च बनाता है। कार्बन नैनोट्यूब से बने क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर आदर्श बैलिस्टिक परिवहन विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं, और...

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एक आयामी दिरक सामग्री के रूप में, कार्बन नैनोट्यूब में इलेक्ट्रॉनों और छेद के लिए शून्य प्रभावी द्रव्यमान है, जो उनके वाहक गतिशीलता को 100,000 cm2/(v) के रूप में उच्च बनाता है। कार्बन नैनोट्यूब से बने क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर आदर्श बैलिस्टिक परिवहन विशेषताओं को प्रदर्शित करते हैं, और सिलिकॉन-आधारित धातु-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (मोस) की तुलना में परिमाण के कई आदेशों से सुधार हुआ है। वर्तमान घनत्व, स्विचिंग गति, स्विचिंग अनुपात, गतिशीलता और अन्य संकेतकों के संदर्भ में ट्रांजिस्टर. यह इन उत्कृष्ट विद्युत गुणों के कारण है कि कार्बन नैनोट्यूब उच्च-अंत अर्धचालक क्षेत्रों जैसे एकीकृत सर्किट, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और स्मार्ट स्टोरेज में आदर्श उम्मीदवार सामग्री बन गए हैं। विद्युत गुणों के अलावा, कार्बन नैनोट्यूब के थर्मल और यांत्रिक प्रदर्शन संकेतक भी मौजूदा सामग्रियों की सीमा तक पहुंच गए हैं। माइक्रोन-स्तर फोनों का मतलब मुक्त पथ के कारण, कार्बन नैनोट्यूब की थर्मल चालकता 6600 w/(एम) तक पहुंच सकती है, और उनके पास उत्कृष्ट इंटरफेज़ हीट ट्रांसफर प्रदर्शन भी है, जो उच्च शक्ति घनत्व इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए पर्याप्त गर्मी विखंडन तीव्रता प्रदान कर सकता है। यांत्रिक गुणों के संदर्भ में, कार्बन नैनोट्यूब में सुपर शक्ति, सुपर मॉडुलस और सुपर कठोरता की विशेषताएं हैंः एक एकल कार्बन नैनोट्यूब की तन्यता ताकत 100 gpa तक पहुंच सकती है, युवा का मॉडुलस 1 टीपीए तक पहुंचता है, और फ्रैक्चर स्ट्रेन 17% जितना अधिक है। पूर्ण संरचना के साथ कार्बन नैनोट्यूब से बने बंडल भी समान यांत्रिक संकेतक बनाए रख सकते हैं। इसलिए, कार्बन नैनोट्यूब में सुपर मजबूत फाइबर, एयरोस्पेस और सैन्य विनिर्माण के क्षेत्रों में भी व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। एक बहुत ही उच्च पहलू अनुपात के साथ एक-आयामी नैनोमटेरियल के रूप में, कार्बन नैनोट्यूब को केवल मिश्रित सामग्रियों में परिवर्धन सीमा तक पहुंचने के लिए एक छोटी राशि के अतिरिक्त की आवश्यकता होती है, इस प्रकार समग्र नेटवर्क के थर्मल और विद्युत चालकता में बहुत सुधार, और पारदर्शी चालनात्मक फिल्मों और इलेक्ट्रिक हीटिंग उपकरणों जैसे अनुप्रयोगों में महान लाभ दिखा रहा है।

>> कार्बन-आधारित अर्धचालक, सुपर मजबूत फाइबर, और पारदर्शी चालनात्मक फिल्मों जैसे अत्याधुनिक क्षेत्रों में कार्बन नैनोट्यूब के अनुप्रयोग के लिए, वर्तमान में मुख्य चुनौती यह है कि कार्बन नैनोट्यूब संरचना का सटीक नियंत्रण प्राप्त करना अभी भी असंभव है, विशेष रूप से मैक्रोस्कोपिक लंबाई के दोष मुक्त संरचनाओं की नियंत्रणीय तैयारी, सेमीकंडक्टर-प्रकार कार्बन ट्यूब की अत्यधिक चयनात्मक तैयारी, और मैक्रोस्कोपिक कार्बन नैनोट्यूब की सामूहिक तैयारी. एक विशेष क्रिस्टलीय सामग्री के रूप में, कार्बन नैनोट्यूब में संरचनात्मक दोषों की उपस्थिति इसके मैक्रोस्कोपिक प्रदर्शन तेजी से गिरने का कारण होगा। अन्य प्रकार के कार्बन नैनोट्यूब की तुलना में, कार्बन नैनोट्यूब के क्षैतिज सरणी अपेक्षाकृत परिपूर्ण संरचनाओं और मैक्रोस्कोपिक लंबाई के साथ प्राप्त करना आसान है क्योंकि वे एक फ्लैट सब्सट्रेट पर एक मुक्त विकास पैटर्न का पालन करते हैं। इसके अलावा, अर्धचालक चिप्स जैसे क्षेत्रों ने कार्बन नैनोट्यूब की संरचनात्मक चयनात्मकता पर उच्च आवश्यकताओं को रखा है। उदाहरण के लिए, अर्धचालक चिप्स तैयार करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कार्बन नैनोट्यूब को अत्यधिक उच्च अर्धचालक-प्रकार कार्बन नैनोट्यूब चयनात्मकता, अत्यधिक समान ट्यूब व्यास और उच्च सरणी घनत्व की आवश्यकता होती है। सुपर-मजबूत कार्बन नैनोट्यूब फाइबर की तैयारी के लिए आवश्यक है कि कार्बन ट्यूब मोनोमर्स में मैक्रोस्कोपिक लंबाई और लगभग सही संरचनाएं हैं।

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