JP5886041B2 - ナノワイヤ構造体 - Google Patents
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Description
1.担体の腐食に起因するナノ粒子の接触の損失
2.溶解及び再度の堆積又はオストワルト熟成
3.表面エネルギーを最小化するためのナノ粒子の凝集
4.ナノ粒子の溶解及び水溶性イオンの移動
1)堆積をパルス堆積によって行う。すなわち、堆積パルスと、堆積が行われない拡散期間とが交互に生じる。
2)堆積を反転パルス堆積によって行う。すなわち、堆積パルスと、陽極逆パルスとが交互に生じる。
Av=πD・n/F
式中、Dはナノワイヤの平均直径であり、n/Fはナノワイヤの面密度である。
ナノワイヤ構造体の製造は、テンプレートベースの方法に基づく。該方法の部分ステップを図1に概略的に示す。ここでは、明瞭にするために、文字は、好ましくは図1に示す順序、すなわち、(c1)、(b)、(c2)、(d1)、(d2)、(e)で実施される上述の方法ステップに対応する。しかしながら、基本的に、別の順序を使用することも可能であり、たとえば2つの面からエッチングを行い、その後に初めて陰極層を施す部分ステップ(ステップ(b)の前に(c2))も可能である。
再び図3〜図5を参照すると、多数のナノワイヤ34から成るナノワイヤアレイ35の電気化学的堆積は完全に、図3に示されている堆積装置82において行われる。該堆積装置は、2つの電解槽86及び88を収容する金属キャリッジを押し入れることができる金属ハウジング84から成る。金属の良好な伝熱性に起因して、コントロールされる外部熱供給によって堆積装置を温度調整することが可能である。
ナノワイヤ34を生成するためのパルス堆積方法を用いて、有利には、堆積の各時点において、ナノワイヤの長さを均一にすることができる。これは、完全性及び正確性を期さないならば、直流堆積と比較して拡散層が短く保たれるということによって説明することができる。堆積パルス間の間隔(平衡状態又は逆パルス)においては、金属イオンは拡散することができ、それによって、各堆積パルスの開始時において、電極表面全体にてほとんど同じ集中度が存在するようになり、それによって、成長が均一となる。拡散層はほとんど重なり合うことはなく、表面における不均一性が増大することはない。
図10及び図11は、キャップ36の形成後の、直流下で形成されるナノワイヤアレイを示している。すなわち、キャップ成長をより正確に調査するために、製造方法をキャップ36の形成の後中断し、テンプレートフィルム12を完全な第2のカバー層26bを生成することなく除去した。拡大が過度ではないため、キャップ36は、サイズ分布が幾らか均一であるように見える(図10)。しかしながら、キャップ36は確かに部分的に一体化しているが、大きな間隙37がキャップ間に広がっていることがはっきりと分かる。さらに、孤立しているキャップ36も幾つか見られる。
図14及び図15において、反転パルス堆積下で製造された白金ナノワイヤアレイ35を見てとることができる。キャップ36は一体化して、密な閉じている層22bを形成しており、これは、反転パルス堆積によって得られる、より良好なサイズ分布によって可能になる。層22bは、電極表面全体にわたって均一であり、間隙を有しない。なお、第2のカバー層26bがまだ完全に形成されておらず、一体化したキャップ36から成る金属層22bが単に第2のカバー層26bの部分層22bを表すようにするために、この実験においても、完全に一体化したキャップ36から成る金属層22bの形成後に、第2のカバー層26bの堆積過程を完全に実施しなかったことに留意されたい。
本発明においては、様々な材料から成るナノワイヤ34の構造特性も調査した。電気化学堆積される材料においては、たとえば、晶子のサイズをコントロールすることが可能である。これは、機械的安定性、熱輸送特性及び電気輸送特性並びに表面積、ひいては触媒活性に対しても効果を有する。したがって、多数の特性に対して意図した通りに影響を与えることができる。
触媒のために、本発明による多数のナノワイヤ構造体1を積み重ねてまとめて扱うことが可能である。しかしながら、ナノワイヤ構造体1は寸法に起因して、1mm未満の、大抵は10マイクロメートル〜数百マイクロメートルの内部寸法を有する3次元構造体であるマイクロ構造システム内に個別に組み込むのにも適している。
本発明によれば、テンプレートフィルム12、この例ではポリマーフィルムに、対応するマスク110を通じて重イオンを照射することによって、両側が2つのカバー層26a及び26bによって閉じられている、非常に小さな寸法を有するナノワイヤ構造体又はナノワイヤアレイを生成することができる(図21のステップ(c1))。事前にステップ(c0)において設けられるマスク110、たとえばシャドーマスクが複数の開口112又は孔を有し、各開口112が後のマイクロ要素1aを規定する。マスク110は、照射時にテンプレートフィルム12を覆い、それによって、覆われていない領域、すなわちマスク110の開口112において潜在イオントラック16を形成する。該潜在イオントラックは後にエッチングされてナノ細孔32となる。マイクロ要素1aの輪郭及び形状はしたがって、マスク110によって与えられる。
Claims (20)
- ナノワイヤ構造体(1)を製造する方法であって、該ナノワイヤ構造体は、前記ナノワイヤ(34)によって柱状に貫通される空隙構造(42)を形成する、2つのカバー層(26a、26b)間に配置されるナノワイヤアレイ(35)を備え、該方法は、
(a)テンプレートフィルム(12)を用意すること、
(b)第1の平坦に閉じている導電性カバー層(26a)を、前記テンプレートフィルム(12)の第1の面(12a)において施すこと、
(c)多数のナノ細孔(32)を前記テンプレートフィルム(12)内で生成すること、
(d1)導電性材料の電気化学的堆積によって前記ナノ細孔(32)を満たすことによって、前記ナノワイヤ(34)を前記ナノ細孔(32)内で生成することであって、該ナノワイヤ(34)は前記ナノ細孔(32)内で前記第1のカバー層(26a)上で成長する、生成すること、
(d2)第2の平坦に閉じているカバー層(26b)を、前記テンプレートフィルム(12)の第2の面(12b)において生成することであって、それによって、前記2つのカバー層(26a、26b)と、前記ナノワイヤ(34)によって貫通されている前記テンプレートフィルム(12)とから成るサンドウィッチ状の構成が生じる、生成すること、
(e)前記テンプレートフィルム(12)を溶解することによって、2つの前記カバー層(26a、26b)間の構造化されている前記空隙(42)を露出させると共に、2つの前記カバー層(26a、26b)間で前記溶解したテンプレート材料を除去することであって、2つの前記カバー層はそのまま残る、露出させると共に除去することを含む、方法。 - 部分ステップ(d2)による前記第2のカバー層(26b)は、少なくとも部分的に導電性材料の電気化学的堆積によって前記テンプレートフィルム(12)の前記第2の面(12b)において生成される、請求項1に記載の方法。
- 部分ステップ(d1)に従って、電気化学的堆積過程は、前記ナノ細孔(32)を完全に満たした後に、少なくとも、前記テンプレートフィルム(12)の第2の(12b)側においてキャップ(36)が前記ナノワイヤ(34)上で成長し、該キャップ(36)が前記テンプレートフィルム(12)の前記第2の面(12b)において少なくとも部分的に一体化するまで続けられる、請求項1に記載の方法。
- 部分ステップ(d1)に従って、前記ナノ細孔(34)を完全に満たした後に、
電気化学的堆積過程が、少なくとも、前記テンプレートフィルム(12)の前記第2の面(12b)において前記キャップ(36)が前記ナノワイヤ(34)上で成長し、該キャップ(36)が一体化して平坦に閉じている層(22b)となり、それによって、前記ナノワイヤ(34)及び該平坦に閉じている層(22b)が一体的な構造体として成長するまで続けられ、
該平坦に閉じている層(22b)は少なくとも前記第2のカバー層(26b)の部分層を形成する、請求項1に記載の方法。 - 部分ステップ(d1)に従って、前記ナノ細孔(32)を完全に満たした後に、電気化学的堆積過程が、前記第2のカバー層(26b)が完全に形成されるまで続けることによって、前記ステップ(d1)及び(d2)は、同じ電気化学的堆積過程の部分ステップとして実施され、
前記テンプレートフィルム(12)の前記第2の面(12b)において前記キャップ(36)が前記ナノワイヤ(34)上で成長し、該キャップ(36)が一体化して平坦に閉じている層となり、該平坦に閉じている層が、安定した前記第2のカバー層(26b)が完全に形成されるまでさらに成長し、それによって、前記ナノワイヤ(34)及び前記第2のカバー層(26b)が一体的構造体として成長する、又は、
部分ステップ(d1)に従って、電気化学的堆積過程は、前記テンプレートフィルム(12)の前記第2の面(12b)において前記キャップ(36)が前記ナノワイヤ(34)上で成長し、該キャップ(36)が少なくとも部分的に一体化するまで続けられ、さらなる後続の堆積過程において、平坦に閉じている層(24b)が少なくとも部分的に一体化している前記キャップ(36)上で堆積され、少なくとも部分的に一体化している前記キャップ(36)と前記平坦に閉じている層(24b)とから成る安定した前記第2のカバー層(26b)が生じる、請求項1に記載の方法。 - 部分ステップ(d1)による前記ナノワイヤ(34)の前記電気化学的堆積は、
堆積パルスと堆積が行われない拡散期間とが交互に生じるパルス堆積によって行われるか、又は
堆積パルスと陽極逆パルスとが交互に生じる反転パルス堆積によって行われる、請求項1に記載の方法。 - ステップ(b)による前記第1のカバー層(26a)を施すことは、
(b1)第1の部分層(22a)をPVDによって堆積する部分ステップと、
(b2)第2の部分層(24a)の前記第1の部分層(22a)上への電気化学的堆積によって該第1の部分層(22a)を補強する部分ステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - ステップ(c)による前記ナノ細孔(34)を生成することは、
(c1)前記テンプレートフィルム(12)にエネルギー放射(14)を照射する部分ステップであって、前記テンプレートフィルムを貫通する多数の潜在トラック(16)を生成する、照射する部分ステップと、
(c2)前記放射誘起潜在トラック(16)を、エッチング技法を用いて広げることによって、前記ナノ細孔(32)を前記テンプレートフィルム(12)内で生成する部分ステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - ステップ(c)は、
(c1)前記テンプレートフィルム(12)としてアルミニウムフィルムを用意する部分ステップと、
(c2)前記ナノ細孔(32)を前記アルミニウムフィルム内に陽極酸化処理によって生成する部分ステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - ナノワイヤ構造体(1)を製造する方法であって、該ナノワイヤ構造体は、前記ナノワイヤ(34)によって柱状に貫通される空隙構造(42)を形成する、2つのカバー層(26a、26b)間に配置されるナノワイヤアレイ(35)を備え、該方法は、
テンプレートフィルムを用意するステップと(12)、
前記テンプレートフィルムを貫通する多数の潜在トラック(16)を生成するように、エネルギー放射(14)を前記テンプレートフィルムに照射するステップであって、該テンプレートフィルムに対しては、1つ又は複数の開口(112)を備えるマスク(110)を通じて照射が行われ、それによって、前記潜在トラック(16)は、前記マスク(110)の前記開口(112)の領域においてのみ生成される、照射するステップと、
前記テンプレートフィルム(12)の第1の面(12a)において第1の陰極層(25)を施すステップと、
エッチング技法を用いて、前記放射誘起潜在トラック(16)を広げることによって、前記テンプレートフィルム(12)内でナノ細孔(32)を生成するステップと、
前記ナノ細孔(32)を導電性材料の電気化学的堆積によって満たすことによって、前記ナノ細孔内で前記ナノワイヤ(34)を生成するステップであって、前記堆積は、少なくとも、前記第1の面(12a)に対向する、前記テンプレートフィルムの第2の面(12b)においてキャップ(36)が成長するまで実施される、生成するステップと、
前記テンプレートフィルム(12)の前記第1の面(12a)から前記第1の陰極層(25)を除去するステップと、
前記テンプレートフィルム(12)の前記第2の面(12b)において第2の陰極層(118)を施すステップと、
前記テンプレートフィルム(12)の前記第1の面(12a)において前記ナノワイヤ(34)上でキャップ(126)を堆積するステップと、
前記テンプレートフィルム(12)の前記第2の面(12b)から前記第2の陰極層(118)を除去するステップと、
前記テンプレートフィルム(12)を溶解することによって、それぞれの前記キャップ(36、126)によって形成される2つの前記カバー層間の構造化されている前記空隙(42)を露出させると共に、2つの前記カバー層間で前記溶解したテンプレート材料を除去するステップであって、2つの該カバー層はそのまま残る、露出させると共に除去するステップとを含む、方法。 - 前記マスク(110)は、多数の開口(112)を備えるシャドーマスクであり、該シャドーマスクを通じて照射する場合、多数の孤立して分布する、トラック(16)の群(114)が生成され、それによって、多数の隔たっているナノワイヤ孤立部分(116)が形成される、請求項10に記載の方法。
- 前記第2の陰極層(118)は、前記テンプレートフィルム(12)の前記第2の面(12b)において前記キャップ(36)上で施され、前記ナノワイヤ孤立部分(116)を一時的に互いに結合させる、請求項11に記載の方法。
- 空隙構造(42)を有するナノワイヤ構造体(1)であって、
多数の隣接して配置されるナノワイヤ(34)から成るアレイ(35)と、
2つの隔たっているカバー層(26a、26b)とを備え、
前記ナノワイヤ(34)は、2つの前記カバー層(26a、26b)に対して直角に、2つの該カバー層(26a、26b)間で延在し、前記ナノワイヤ(34)は第1の端部(34a)において前記第1のカバー層(26a)と、第2の端部(34b)において前記第2のカバー層(26b)と固く結合しており、それによって、前記ナノワイヤ(34)は、2つの前記カバー層(26a、26b)を互いに固く結合させ、2つの前記カバー層(26a、26b)間の距離を規定し、
前記ナノワイヤ(34)間に互いに結合し合う空間が存在し、
それによって、両側が前記カバー層(26a、26b)によって境されており、多数の前記ナノワイヤ(34)によって柱状に貫通されていると共に、前記カバー層(26a、26b)に平行な平面において2次元のオープンセル型である空隙構造(42)を有する安定したサンドウィッチ状のナノ構造が、2つの前記カバー層(26a、26b)間で流体が前記2次元のオープンセル型の空隙構造(42)を通じて導かれることができるように、画定される、ナノワイヤ構造体。 - ナノワイヤ構造体(1)であって、2つの前記カバー層のうちの一方(26a)は少なくとも二層で形成されている、請求項13に記載のナノワイヤ構造体。
- ナノワイヤ構造体(1)であって、ナノ構造体の面及び前記ナノワイヤの長さ当たりの、前記ナノワイヤ(34)の幾何学的比表面積は、5mm2/(cm2 μm)以上である、請求項13に記載のナノワイヤ構造体。
- ナノワイヤ構造体(1)であって、前記ナノワイヤ(34)は結晶集合組織又は単結晶構造を有する、請求項13に記載のナノワイヤ構造体。
- ナノワイヤ構造体(1)であって、前記ナノ構造体(1)の少なくとも1つの正面(28)において、2つの前記カバー層(26a、26b)のうちの少なくとも一方が前記正面(28)を覆い、他方のカバー層と結合しており、それによって該正面(28)が閉じられる、請求項13に記載のナノワイヤ構造体。
- 空隙構造(42)を有するナノワイヤ構造体(1)であって、
多数の隣接して配置されるナノワイヤ(34)から成るアレイ(35)と、
2つの隔たっているカバー層(26a、26b)とを備え、
前記ナノワイヤ(34)は、2つの前記カバー層(26a、26b)に対して直角に、2つの該カバー層(26a、26b)間で延在し、前記ナノワイヤ(34)は第1の端部(34a)において前記第1のカバー層(26a)と、第2の端部(34b)において前記第2のカバー層(26b)と固く結合しており、それによって、前記ナノワイヤ(34)は、2つの前記カバー層(26a、26b)を互いに固く結合させ、2つの前記カバー層(26a、26b)間の距離を規定し、
前記ナノワイヤ(34)間に互いに結合し合う空間が存在し、
それによって、両側が前記カバー層(26a、26b)によって境されており、多数の前記ナノワイヤ(34)によって柱状に貫通されいると共に、前記カバー層(26a、26b)に平行な平面において2次元のオープンセル型である空隙構造(42)を有する安定したサンドウィッチ状のナノ構造が、2つの前記カバー層(26a、26b)間で流体が前記2次元のオープンセル型の空隙構造(42)を通じて導かれることができるように、画定され、
該ナノワイヤ構造体はマイクロ要素(1a)で形成されている、ナノワイヤ構造体。 - 2つの前記カバー層(26a、26b)は、少なくとも部分的に、前記ナノワイヤ(34)の、互いに一体化しているキャップ(126、36)によって形成される、請求項18に記載のナノワイヤ構造体。
- 気体流、温度、又は運動の測定のためのセンサ素子(150)であって、該センサ素子は、請求項18に記載の第1のナノワイヤ構造体(1)及び第2のナノワイヤ構造体(1a)を備える少なくとも1つの測定ユニットであって、前記ナノワイヤ構造体(1、1a)はそれぞれ、それぞれの該ナノワイヤ構造体との接触のために、両側において、前記ナノワイヤ(34)に結合しているカバー層(26a、26b)を備え、前記ナノワイヤ構造体間に加熱素子(152)が配置されている、少なくとも1つの測定ユニットを備える、センサ素子。
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US9240328B2 (en) * | 2010-11-19 | 2016-01-19 | Alphabet Energy, Inc. | Arrays of long nanostructures in semiconductor materials and methods thereof |
DE102010053782B4 (de) * | 2010-12-08 | 2013-02-21 | Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh | Segmentierte Nanodrähte mit polykristalliner Struktur und Verfahren zu deren Herstellung |
US8617412B2 (en) * | 2010-12-13 | 2013-12-31 | International Business Machines Corporation | Nano-filter and method of forming same, and method of filtration |
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US20130084210A1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | The Research Foundation Of State University Of New York | Surfactantless metallic nanostructures and method for synthesizing same |
KR20140138149A (ko) * | 2012-03-15 | 2014-12-03 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | 금속 나노 네트워크 및 그 제조 방법 및 그것을 이용한 도전 필름, 도전 기재 |
US9784802B1 (en) * | 2012-04-11 | 2017-10-10 | Louisiana Tech Research Corporation | GMR nanowire sensors |
US10718636B1 (en) | 2012-04-11 | 2020-07-21 | Louisiana Tech Research Corporation | Magneto-resistive sensors |
CN103774187A (zh) * | 2012-10-26 | 2014-05-07 | 北京师范大学 | 一种电沉积制备铂多孔纳米管的方法 |
CN103094584B (zh) * | 2013-02-01 | 2015-09-30 | 武汉理工大学 | 纳米三明治结构燃料电池非贵金属催化剂、膜电极及制备方法 |
US9440290B2 (en) * | 2013-03-26 | 2016-09-13 | The Research Foundation For The State Univerisity Of New York | Surfactantless bimetallic nanostructures and method for synthesizing same |
US9829425B2 (en) * | 2013-04-22 | 2017-11-28 | The Regents Of The University Of California | Optofluidic devices and methods for sensing single particles |
WO2014205193A1 (en) * | 2013-06-21 | 2014-12-24 | University Of Connecticut | Low-temperature bonding and sealing with spaced nanorods |
US10090376B2 (en) * | 2013-10-29 | 2018-10-02 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming semiconductor device structures, and methods of forming capacitor structures |
CN103569960B (zh) * | 2013-11-12 | 2016-05-25 | 无锡英普林纳米科技有限公司 | 嵌段金属线阵列的制备方法 |
EP2995703B1 (de) * | 2014-09-09 | 2019-08-28 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel | Verfahren zur Herstellung von Flächenableitelektroden und Halbzeug zur Durchführung des Verfahrens |
US11988453B2 (en) | 2014-09-17 | 2024-05-21 | Kelvin Thermal Technologies, Inc. | Thermal management planes |
US11598594B2 (en) | 2014-09-17 | 2023-03-07 | The Regents Of The University Of Colorado | Micropillar-enabled thermal ground plane |
KR102285456B1 (ko) * | 2015-02-10 | 2021-08-03 | 동우 화인켐 주식회사 | 도전패턴 |
US9468989B2 (en) * | 2015-02-26 | 2016-10-18 | Northrop Grumman Systems Corporation | High-conductivity bonding of metal nanowire arrays |
DE102015223524A1 (de) | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Nanostrukturen in mikromechanischen Bauteilen und mikromechanisches Bauteil |
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CN105372728B (zh) * | 2015-12-21 | 2017-12-15 | 吉林大学 | 具有拉曼增强性质的一维、二维或三维纳米间隙阵列及其制备方法 |
CN116936500A (zh) * | 2016-11-08 | 2023-10-24 | 开尔文热技术股份有限公司 | 用于在热接地平面中散布高热通量的方法和设备 |
DE102017104906A1 (de) | 2017-03-08 | 2018-09-13 | Olav Birlem | Anordnung und Verfahren zum Bereitstellen einer Vielzahl von Nanodrähten |
DE102017104905A1 (de) | 2017-03-08 | 2018-09-13 | Olav Birlem | Anordnung und Verfahren zum Bereitstellen einer Vielzahl von Nanodrähten sowie Galvanikkapsel |
KR102015278B1 (ko) * | 2017-10-30 | 2019-08-28 | 한국생산기술연구원 | 채널이 형성된 몰드를 이용한 나노와이어 패턴형성 방법 |
DE102017126724A1 (de) * | 2017-11-14 | 2019-05-16 | Nanowired Gmbh | Verfahren und Verbindungselement zum Verbinden von zwei Bauteilen sowie Anordnung von zwei verbundenen Bauteilen |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4396457A (en) | 1982-03-17 | 1983-08-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method of making bumped-beam tape |
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JP2932650B2 (ja) * | 1990-09-17 | 1999-08-09 | 松下電器産業株式会社 | 微細構造物の製造方法 |
US5449917A (en) * | 1992-02-06 | 1995-09-12 | Costar Corporation | Method and apparatus for forming a plurality of tracks in a flexible workpiece with a high energy particle |
DE69632863T2 (de) | 1995-08-01 | 2004-11-18 | Boris Iliich Belousov | Banddatenträger, verfahren und vorrichtung zum herstellen desselben |
DE19650881C2 (de) | 1996-12-07 | 1999-04-08 | Schwerionenforsch Gmbh | Verfahren zur Herstellung von in z-Richtung elektrisch leitfähiger und in x/y-Richtung isolierender Folien aus Kunststoff |
US6033583A (en) * | 1997-05-05 | 2000-03-07 | The Regents Of The University Of California | Vapor etching of nuclear tracks in dielectric materials |
US6203684B1 (en) * | 1998-10-14 | 2001-03-20 | Faraday Technology Marketing Group, Llc | Pulse reverse electrodeposition for metallization and planarization of a semiconductor substrates |
US6340822B1 (en) * | 1999-10-05 | 2002-01-22 | Agere Systems Guardian Corp. | Article comprising vertically nano-interconnected circuit devices and method for making the same |
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US20060124467A1 (en) * | 2003-05-20 | 2006-06-15 | Industrial Technology Research Institute | Metal nanodot arrays and fabrication methods thereof |
US20050019556A1 (en) * | 2003-06-17 | 2005-01-27 | Surromed, Inc. | Labeling and authentication of metal objects |
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US20060134392A1 (en) * | 2004-12-20 | 2006-06-22 | Palo Alto Research Center Incorporated | Systems and methods for electrical contacts to arrays of vertically aligned nanorods |
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