Оптическая спектроскопия и особенности электронной структуры одностенных нанотрубок из углерода и нитрида бора

• Автор: Осадчий, Александр Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Нанотрубки - одна из форм углерода

1.2. Особенности электронной структуры углеродных

А нанотрубок

1.2.1. Плотность одно-электронных состояний для

двумерного графитового листа

1.2.2. Плотность одно-электронных состояний для

одностенных углеродных нанотрубок

1.2.3. Методы моделирования плотности одноэлектронных

состояний для одностенных углеродных нанотрубок

1.3. Оптические методы исследования одностенных углеродных

нанотрубок
1.3.1. Комбинационное рассеяние света
1.3.2. Особенности резонансного комбинационного
рассеяния света в нанотрубках

1.3.3 Оптическое поглощение в суспензиях
индивидуальных одностенных углеродных * нанотрубок
1.3.4 Фотолюминесцентная спектроскопия суспензий индивидуальных одностенных углеродных нанотрубок
1.4, Механические свойства одностенных углеродных нанотрубок и
методы их исследования
Глава 2. Описание экспериментальных методик и материалов
2.1. Методы синтеза одностенных углеродных нанотрубок
2.2. Приготовление суспензий индивидуальных нанотрубок
2.3. Измерение спектров комбинационного рассеяния света
2.4. Спектроскопия комбинационного рассеяния света в алмазной ячейке высокого давления
2.5. Измерение оптического поглощения в одностенных углеродных нанотрубках
2.6. Регистрация фотолюминесценции одностенных углеродных нанотрубок
Глава 3. Экспериментальное исследование одностенных углеродных
нанотрубок методами оптической спектроскопии
3.1. Наблюдение резонансного комбинационного рассеяния света в одностенных углеродных нанотрубках при варьировании энергии фотона возбуждающего излучения
3.2. Сравнительное исследование оптического поглощения в дуговых и РПрСО одностенных углеродных нанотрубках
3.3. Сравнительное исследование фотолюминесценции дуговых и
РйрСО одностенных углеродных нанотрубок
Глава 4. Моделирование электронной структуры нанотрубок
4.1. Расчет плотности одно-электронных состояний ОУН на основе дисперсионных соотношений для плоского двумерного графитового листа
4.2. Расчет плотности одно-электронных состояний для одностенных ВЫ нанотрубок
4.3. Учет кривизны графитового листа при моделировании электронной структуры
4.4. Сопоставление экспериментальных данных по резонансному комбинационному рассеянию света в ОУН и расчетных оценок резонансных энергий
Глава 5. Резонансное КР света в углеродных нанотрубках под
давлением
5.1. Экспериментальное наблюдение спектров КР в нанотрубках при давлениях до 10 ГПа
5.2. Исследование изменения электронной структуры нанотрубок под давлением
Основные результаты
Библиографический список использованной литературы

температуре 350 °С в течении 30 минут, или кипячение в азотной кислоте в течении 12 часов. После процедуры очистки содержание нанотрубок в материале повышалось до 80%. В ряде случаев очищенный материал спрессовывался в так называемую “Ьиску”-бумагу, наиболее удобную для анализа.
Также в ходе выполнения работы использовались нанотрубки, синтезированные методом лазерной абляции. До недавнего времени он оставался вторым по популярности методом получения одностенных углеродных нанотрубок (после дугового синтеза) [59-61]. На рисунке 15 показана принципиальная схема реактора для получения нанотрубок этим методом.
Графитовая мишень располагается в длинной кварцевой трубке, помещенной в муфельную печь. Трубка вакуумируется. Печь разогревается до температуры 1200 °С [60] и заполняется инертным газом. Под действием сфокусированного излучения импульсного лазера высокой интенсивности углерод испаряется с поверхности диска и уносится током инертного газа. Для однородности испарения осуществляется сканирование лазерного луча по поверхности образца с сохранением перпендикулярности падения. Синтезируемые аллотропные формы углерода уносятся током инертного газа из высокотемпературной области и осаждаются на конический охлаждаемый коллектор. Для повышения эффективности метода было предложено использование двух последовательных лазерных импульсов,