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分子物理学/ナノテクノロジーにおいて、静電偏向とは、電場によって曲げられた梁状の構造/要素の変形です。静電場と正味電荷または電気分極効果との相互作用が原因である可能性があります。梁状の構造/要素は、通常、片持ち梁(一方の端で固定)です。ナノ材料では、カーボンナノチューブ(CNT)が静電偏向の典型的な材料です。
電気分極による電気偏向のメカニズムは次のように理解できます。
物質が電場(E) に持ち込まれると、電場は正電荷(赤) と負電荷(青) を反対方向にシフトさせる傾向があります。したがって、誘導双極子が生成されます。図 3 は、電場内の梁のような構造/要素を示しています。分子の双極子モーメントと電場の相互作用により、誘導トルク(T) が発生します。次に、このトルクは梁を電場の方向に揃える傾向があります。
片持ちCNTの場合、電界方向に曲がる。一方、電気的に誘起されたトルクとCNTの剛性は互いに競合する。この変形は実験で観察されている。[1] [2]この特性は、CNTの有望なナノ電気機械システムへの応用、ならびにそれらの製造、分離、および電気操作にとって重要な特性である。最近、メモリ、センシング、またはアクチュエーション用に設計されたナノリレー、ナノスイッチ、ナノピンセット、フィードバックデバイスなど、片持ちCNTに基づくいくつかのナノ電気機械システムが報告されている。さらに、カーボンナノチューブの電気的偏向を完全に理解するための理論的研究が行われてきた。[3]
参考文献
- ^ Poncharal, P. (1999-03-05). 「カーボンナノチューブの静電偏向と電気機械共鳴」. Science . 283 (5407). アメリカ科学振興協会 (AAAS): 1513–1516. doi :10.1126/science.283.5407.1513. ISSN 0036-8075.
- ^ Wei, Yi; Xie, Chenggang; Dean, Kenneth A.; Coll, Bernard F. (2001-12-31). 「走査型電子顕微鏡による電界下におけるカーボンナノチューブの安定性の研究」.応用物理学レター. 79 (27). AIP 出版: 4527–4529. doi :10.1063/1.1429300. ISSN 0003-6951.
- ^ Z. Wang et al., PRB, 75(16) 印刷中。
