[发明专利]一种一维纳米材料界面结合能的测量方法

摘要

一种一维纳米材料界面结合能的测量方法，先制作周期的沟槽微结构，使用匀胶机将一维管状纳米材料分散液均匀地旋涂在沟槽微结构上，在扫描电子显微镜下寻找第一、第二测试样品，第一测试样品是单根一维纳米材料垂直横跨沟槽微结构的沟槽两端，第二测试样品是结构完整的单根一维纳米材料；将第一测试样品两端通过电子束沉积铂原子或碳原子固定在沟槽微结构上；移动原子力显微镜探针和第二测试样品的一端固定；移动原子力显微镜探针，使第二、第一测试样品贴合；驱动原子力显微镜探针带动第二测试样品从两个测试样品的界面结合处剥离，实时记录原子力显微镜力传感器数据，求解纳米材料界面结合能，本发明获得的数据真实可靠。

主权项

1.一种一维纳米材料界面结合能的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，制作并选择测试样品：制作周期的沟槽微结构(3)，将一维管状纳米材料分散液使用匀胶机均匀地旋涂在沟槽微结构(3)上，通过电泳的方法，使得一维管状纳米材料沿电场方向定向排列，电场方向应垂直于沟槽微结构(3)；在扫描电子显微镜下寻找第一测试样品(4)和第二测试样品(2)，第一测试样品(4)是单根一维纳米材料垂直横跨沟槽微结构(3)的沟槽两端，第二测试样品(2)是结构完整的单根一维纳米材料；第二步：运用纳米操作技术和纳米焊接技术，将第一测试样品(4)两端通过电子束沉积铂原子或碳原子(5)固定在沟槽微结构(3)上；第三步：通过控制纳米压电操作台带动原子力显微镜探针(1)向第二测试样品(2)的一端靠近，并通过纳米焊接技术使原子力显微镜探针(1)和第二测试样品(2)的该端固定；第四步：通过移动原子力显微镜探针(1)，使第二测试样品(2)和第一测试样品(4)贴合；第五步：控制纳米压电操作台，通过驱动原子力显微镜探针(1)带动第二测试样品(2)从第一测试样品(1)和第二测试样品(2)的界面结合处剥离，并实时记录原子力显微镜力传感器数据；第六步：将原子力显微镜力传感器数据带入公式(1)中，得到纳米材料界面结合能G：式(1)中，F_y为剥离力的垂直分量,α为剥离角度，F_y由原子力显微镜力传感器直接读取，α由一维纳米材料在拉拔实验过程中的变形曲线求得。