电子束辐照下单壁碳纳米管的结构不稳定性

利用透射电镜(TEM)原位观察了一端固定一端自由和两端固定的单壁碳纳米管(SWNT(s))在电子束辐照下的结构不稳定性。研究发现,一端固定一端自由的SWNT优先轴向和径向收缩后颈缩,最后形成一个个碳笼紧密相连的收缩结构("碳笼-碳笼"结构);两端固定的SWNT仅径向收缩后颈缩,最后形成许多碳笼相连的类似结构。此外,后者在电子束辐照下断开后又会重新粘合起来,表现出很强的表面塑性流变或湿润效应。这些电子束辐照诱导SWNTs非热激活结构不稳定性现象可以用我们最近提出的表面纳米曲率效应和能量束超快诱导软模和点阵失稳进行全新、全面、正确的解释。

原位观察电子束辐照下双壁碳纳米管的不稳定性

室温下利用高分辨透射电子显微镜原位观察了两端固定和一端固定、另一端自由的双壁碳纳米管在电子束辐照下的结构不稳定性.实验发现,在相同辐照条件下,两端固定的双壁碳纳米管首先径向持续均匀收缩,然后局部颈缩,最后在颈缩处断裂;一端固定、另一端自由的双壁碳纳米管轴向长度持续快速缩小,而径向收缩相对缓慢.我们利用最近提出的表面纳米曲率效应和能量束诱导非热激活效应基础上新发展的碳原子"融蒸"和"扩散"机制,对上述电子束辐照下双壁碳纳米管结构不稳定现象进行了全新、合理的解释.