MechKw i14

background image
background image
background image
background image
background image
background image

How do we see nanostructures?

background image
background image
background image
background image

Figure 1.3.2 Electron micrograph of an SiO

2

/Si interface in a 

transistor.

background image
background image

Fig. 1.3.1 Cartoon of the action of a quantum well laser.

background image

Parallel  Spin Filters   

  Resistance   Low

Opposing Spin Filters  

  Resistance  High

Giant  Magnetoresistance  (GMR)

background image

Figure 1.3.3 GMR (giant magnetoresistive) spin valve reading head. At the upper left is a diagram showing how the GMR 
phenomenon is used to control current. At the upper right, a graph of signal versus sensing layer thickness shows the optimum 
thickness. At the bottom is a diagram showing the interaction of the read/write head and the magnetic storage medium. The GMR 
read head is the red block with the read current passing through.

background image

Figure 1.1.2 shows diagrammatically just how much storage density can still be increased. Today's commercial 
media can store about 14 Gbits/inch

2

. To achieve this density, the storage medium required to store one bit is a 

rectangle of dimensions 600 nm by 50 nm. This is represented by the blue rectangle in the middle of Figure 1.1.2. 
Think of the neighboring rectangles as bits that are magnetically oriented in the other direction. One can see how 
many 10­nm particles are covered by each of the bits, and how much storage density would increase if one can 
use one particle to store one bit­­even without shrinking the size of the particles themselves.
For a good synopsis on how far storage density has already advanced, visit IBM's 

disk storage system

 page.

Figure 1.1.2 Cartoon showing how much room on a magnetic storage medium is currently needed to store one 
bit.

background image

• A photolithography system

consist of a projection

system, a mask, and a

surface coated with a

photo-sensitive film

• The light changes the

properties of the film

locally

• This allows the film to be

partly removed and the

substrate to be selectively

exposed to etching or

deposition

Photo lithography

background image
background image
background image
background image

Top: STM image of a 

quantum corral

 consisting of a ring of iron 

atoms assembled on a copper surface. It can be used to 

mainpulate the electron wave function. The waves inside the ring 
represent direct detection of the electron wave function by STM; 
there is no iron atom in the center

background image
background image
background image
background image
background image
background image

Quick Facts About Carbon Nanotubes

Equilibrium Structure 

•Average Diameter of SWNT's 1.2­1.4 nm 
•Distance from opposite Carbon Atoms (Line 1) 2.83 Å 
•Analogous Carbon Atom Separation (Line 2) 2.456 Å 
•Parallel Carbon Bond Separation (Line 3) 2.45 Å 
•Carbon Bond Length (Line 4) 1.42 Å 
•C­C Tight Bonding Overlap Energy ~ 2.5 eV 
•Group Symmetry (10, 10) C5V 
•Lattice: Bundles of Ropes of Nanotubes: Triangular 
Lattice(2D) 
•Lattice Constant 17 Å 
•Lattice Parameter: 
•(10, 10) Armchair 16.78 Å 
•(17, 0) Zigzag 16.52 Å 
•(12, 6) Chiral 16.52Å 
•Density: 
•(10, 10) Armchair 1.33 g/cm3 
•(17, 0) Zigzag 1.34 g/cm3 
•(12, 6) Chiral 1.40 g/cm3 
•Interlayer Spacing: 
•(n, n) Armchair 3.38 Å 
•(n, 0) Zigzag 3.41 Å 
•(2n, n) Chiral 3.39 Å 

Optical Properties 

•Fundamental Gap: 
•For (n, m); n­m is divisible by 3 [Metallic] 0 eV 
•For (n, m); n­m is not divisible by 3 [Semi­
Conducting] ~0.5 eV 

Electrical Transport 

•Conductance Quantization n x (12.9 kW)­1 
•Resistivity 10­4 W∙cm 
•Maximum Current Density 1013 A/m2 

Thermal Transport 

•Thermal Conductivity(Room Temperature) ~ 2000 
W/m•K 
•Phonon Mean Free Path ~ 100 nm 
•Relaxation Time ~ 10­11 s 

Elastic Behavior 

•Young's Modulus (SWNT) ~ 1 TPa 
•Young's Modulus (MWNT) 1.28 TPa 
•Maximum Tensile Strength ~30 GPa 

background image
background image
background image

Carbon Nanotube
Field
Emitters

Applications for

Nanotubes

Scanning tips and Electronics


STM/AFM tips



Direct Analysis of DNA



Semiconductor devices



Field Emitters

background image
background image

Tobacco Mosaic Virus

  (TMV)

DNA

18 nm

300 
nm

2 nm

3.4 nm
pitch 

10  base
pairs

background image
background image

Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
MechKw i14
MechKw i04
MechKw i03
MechKw i05
MechKw i11
I14
MechKw i11
MechKw 03
MechKw 10
MechKw pytania
MechKw i07
lwtm I14
MechKw i12
MechKw 06
MechKw 07
MechKw i13
MechKw i09
MechKw i04

więcej podobnych podstron