范德华相互作用控制石英表面单壁碳纳米管的取向

单壁碳纳米管(SWNTs)具有非凡的电气和机械性能，在电子和材料科学中有许多可能的应用。密集的、水平排列的线性配置的单壁碳纳米管阵列可能是在实际系统中实现这类纳米材料最具吸引力和可扩展性的方法。最近的研究表明，在某些晶体衬底(如石英)上模板化生长的管产生具有必要的完美水平的阵列，正如在石英上形成的器件和完整系统所证明的那样。为了研究单壁碳纳米管在石英衬底上的取向(取向偏好)，我们建立了单壁碳纳米管与石英衬底之间范德华相互作用的力学模型。该模型和实验表明，SWNTs与石英衬底之间的范德华相互作用几乎可以解释SWNTs在具有X, Y, Z和ST切割的石英以及具有无序表面层的石英上的排列。结果表明，较大的单壁碳纳米管比较小的单壁碳纳米管具有更差的排列特性。石英表面的结晶质量对排列至关重要，而表面起伏或一般表面粗糙度的小特征相对不重要。这些发现为swnt的引导生长方法提供了重要的见解，也可能为其他种类的纳米材料在电子、传感、光探测、光发射等领域的应用提供了重要的见解。
这项研究发表在《纳米快报》上:石英衬底上单壁碳纳米管的定向控制生长