巴基蔥(buckyonion)是指由碳原子構成的多層同心球狀結構，以其形似洋蔥故名。這種碳的存在形態為巴西同步加速器國家實驗室的烏噶(D·Ugarte)於1992年首先發現。巴基蔥最多可達數十層，層與層之間的距離固定為0.34nm，與多層碳納米管層與層之間的距離相同。
基本介紹
- 中文名：巴基蔥
- 外文名：buckyonion
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：碳原子構成的多層同心球狀結構
簡介,巴基蔥的形成,球狀巴基蔥的生成過程,巴基蔥的微觀形態與電學特性,
簡介
巴基蔥(buckyonion)是指由碳原子構成的多層同心球狀結構，以其形似洋蔥故名。這種碳的存在形態為巴西同步加速器國家實驗室的烏噶(D·Ugarte)於1992年首先發現。巴基蔥最多可達數十層，層與層之間的距離固定為0.34nm，與多層碳納米管層與層之間的距離相同。
巴基蔥的形成
用電弧法製備碳納米管所得陰極沉積物的芯部，除含有納米管外，還含有石墨微粒及無定形碳。這種石墨微粒的一部分就是多面體形的巴基蔥，這種巴基蔥在電子顯微鏡的高能電子束的轟擊下可轉變為典型的球狀巴基蔥。烏噶正是用這種辦法，在電子顯微鏡下完成了他的里程碑式的發現的。
球狀巴基蔥的生成過程
球狀巴基蔥的生成過程表示在附圖上。圖中1-4為在石墨電極之間電弧放電中生成多面體形巴基蔥的過程，5-8為角狀蔥在高能電子束的轟擊下生成球狀蔥的過程。
圖巴基蔥的微觀形態與電學特性
自從Kroto等發現C60，Iijima等人從碳灰中觀察到碳納米管以來，富勒烯的家族日益增大，I-ijima等首先在用碳黑的電弧真空蒸積法的生成物中，用高分辨電鏡觀察到了類洋蔥結構的石墨顆粒，稱其為巴基蔥，此後，許多人對巴基蔥進行了研究，但大多數停留在製備和結構分析上，一般富勒烯類材料是由高溫的碳蒸氣，如利用脈衝雷射加熱、電弧法和高頻誘導加熱等辦法得到的產物中獲得，Ugarte在TEM實驗中用強電子束輻照碳灰顆粒也製備了巴基蔥，並觀察到巴基蔥的生長過程。巴基蔥是由石墨片構成的多層類球體，層與層的間距根據製備材料與條件的不同有0.206nm (符合金剛石(111)面晶格參數)和0.335nm(符合石墨(001)面的層與層間距)。巴基蔥是可以通過一定工藝製備條件獲得的納米粒子，在單電子器件的研究方面是有套用潛力的，以往對巴基蔥的研究一般都是在真空下進行的。在大氣室溫下獲得了掃描探針顯微鏡(SPM)的掃描圖像，對巴基蔥的微觀形態作了分析，並研究了巴基蔥的電學特性。
巴基蔥作為可以通過一定工藝製備條件獲得的納米顆粒，在單電子器件的研究中具有很大潛力。用直流弧光放電製備巴基蔥的方法，在大氣室溫下用SPM 觀測了巴基蔥的微觀形態，發現個體巴基蔥聚合體存在兩種形狀：“熊掌”形和“葫蘆”形。它們的軸向呈現較嚴格的一致，存在成串的巴基蔥聚合體。產生這些現象的原因是因為HOPG表面台階的存在，在大氣室溫下組裝單電子器件是未來單電子器件發展的必然趨勢，在大氣室溫下測定了巴基蔥在金(111) 表面的電學特性，表明巴基蔥為半導體特性。
