탐침형 탄소나노튜브의 원리와 응용

소개글

탐침형 탄소나노튜브의 원리와 응용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Abstract

1. 서론

2. 본론
2.1 정적 힘- 거리관계
2.2 주파수 응답
2.3 동적 힘-거리관계
2.4 제어기준점 (Set point)에 따른 탭핑 모드 이미지
2.5 팁과 시료간의 상호력(이론)
2.6 동적방정식

3. 결론

Reference

본문내용

1. 서론
나노기술분야 중 새로운 물질의 구현과 산업적 응용성에 있어 가장 크게 각광받고 있는 분야 중의 하나가 탄소나노튜브 분야이다. 탄소나노튜브는(CNT:Carbon Nanotube)는 구조의 비등방성이 크며(직경:수십~수배nm), 단일벽, 다중벽, 다발 등의 다양한 구조가 있다. 탄소나노튜브는 SPM(Scanning Probe Microscopy)의 탐침(tip)으로 사용되기에 매우 적절한 일차원 구조를 가진다. AFM(Atomic Force Microscopy:원자간력 현미경)은 나노스케일의 대상을 직접 관찰할 수 있는 장비로 마이크로 캔틸레버 팁을 시료 표면에 접근시켜 나타나는 캔틸레버의 정적, 동적 변형과 주파수 특성을 이용하여 나노표면 형상을 측정하게 된다. 나노측정에 이용되는 탄소나노튜브 탐침은 고가임에도 불구하고 몇 가지 장점으로 인해 최근 그 활용도가 높아지고 있다. 즉 탄소나노튜브 재질을 갖는 작은 팁 반경, 높은 길이 대 지름비, 그리고 큰 굽힘 강성 등을 장점으로 꼽을 수 있다. 또 최근에는 전통적인 마이크로 캔틸레버의 정적변형을 이용한 접촉(contact)모드 AFM외에 비접촉(non-contact)모드와 탄소나노튜브 탐침을 이용한 탭핑(tapping)모드 측정방법이 더 일반적으로 쓰인다. 탭핑모드와 같은 동적모드를 이용하면 접촉모드에서 발생하는 팁-시료의 마멸이나 파괴현상을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 동특성으로부터 구할 수 있는 위상정보를 활용하여 보다 나은 나노스케일의 이미지를 얻을 수 있다. AFM 마이크로 캔틸레버의 팁의 비선형(Nonlinear) 동특성과 기본 이론에 대하여 알아보고자 한다.
2. 본론
다음은 AFM 마이크로 캔틸레버의 팁의 비선형(Nonlinear) 동특성을 파악하기 위한 실제 실험에 사용된 탄소나노튜브 탐침이다.
2.1 정적 힘- 거리관계
AFM에서 팁-시료의 간격과 그 사이에 존재하는 비선형력에 의해 탐침이 복잡한 거동을 보이는데 CNT탐침의 경우는 여기에 추가로 CNT자체의 좌굴 등 불안정 현상이 더해져 더 복잡한 현상이 발생한다.

키워드

SPM,   탄소나노튜브,   probe,   Carbon-nanotube,   Atomic Force Probe