面向可控自组装的DNA纳米管可编程AFM操作

"核心"DNA纳米结构的精确定位是实现指定位置的DNA纳米结构可控自组装构建纳米器件或系统的关键难题之一。研究了一种可编程控制的原子力显微镜(AFM)操作方法,通过运用操作过程中参数调控,实现液体环境中柔性DNA纳米结构的可控定位及定向操作。对操作振幅和溶液中Mg2+浓度两个关键参数进行了实验优化。实验采用的是长400 nm和直径约6 nm的DNA纳米管状结构。实验结果表明,在操作振幅为3.5 nm和Mg2+浓度为10 mmol/L的优化控制条件下,应用可编程控制的AFM调控操作方法,实现了液体环境中DNA纳米结构的定位定向操作,且成功率达到80%。

SWCNT的脉冲气流定向排列及AFM操作

在利用单壁碳纳米管(SWCNT)进行各种纳电子器件阵列的制备过程中,SWCNT的定向排列及排列阵列中部分金属性SWCNT的电特性改性是关键环节之一.提出并采用基片下倾脉冲气流定向排列方法,实现了SWCNT的可控定向排列,初步实验表明84%的SWCNT排列方向与脉冲气流方向相差在-15°～15°内;然后利用改造后的原子力显微镜(AFM)纳米操作系统对定向排列后的单根SWCNT进行了各种操作,实现了Y型SWCNT的分离、SWCNT端部催化剂颗粒的去除、SWCNT上连续纳米纽结(buckles)的制造及拉断等工作,从而为实现SWCNT尺寸与形状的控制及其电特性的改性提供了一条可行途径。