Исследование углеродных нанотрубок методами электронной микроскопии

• Автор: Захаров, Дмитрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил

Оглавление
Введение
Глава I. Обзор литературы
1.1. Углеродные нанотрубки (НТ): структура, классификация
1.2. Методы получения
1.2.1. Электродуговой метод
1.2.2. Лазерное распыление
1.2.3. Каталитическое разложение углеводородов
1.2.4. Электролитический синтез
1.2.5. Прочие методы получения НТ
1.3. Физические свойства
Глава П. Технология изготовления образцов и методики исследования
2.1. Получение НТ и сажи
2.2. Температурная и химическая обработки образцов
2.3. Приготовление образцов для электронной микроскопии
2.4. Электронная микроскопия
2.5. Измерение автоэлектронной эмиссии
Глава Ш. Структура катодного депозита. Выделение многослойных НТ
3.1. Просвечивающая электронная микроскопия катодного депозита
3.2. Сканирующая электронная микроскопия катодного депозита
3.3. Выделение многослойных углеродных НТ из материала катодного депозита
3.4. Выводы
Глава IV. Структура продуктов конденсации при электродуговом некаталитическом и каталитическом синтезах. Структура

однослойных и двухслойных НТ
4.1. Зависимость структуры продуктов конденсации от параметров электродугового процесса
4.2. Структура продуктов конденсации полученных в присутствии катализатора
4.3. Структура каталитических частиц и механизм роста однослойных углерод ных НТ
4.4. Выделение однослойных углеродных НТ из продуктов каталитического электродугового синтеза
4.5. Двухслойные углеродные НТ
4.6. Выводы
Глава V. Углеродные НТ, образование коническими графеновыми слоями,
полученные методом осаждения из газовой фазы в присутствии никелевого катализатора
5.1. Структура углеродных НТ, полученных методом разложения полиэтилена на никелевой пластине
5.2. Влияние температурной обработки на структуру материала, полученного методом разложения полиэтилена в присутствии никелевого катализатора
5.3. Структура каталитических частиц никеля
5.4. Выводы
Глава VI. Микро- и нанотрубки, полученные резистивным испарением
графита при высоких давлениях буферных газов
6.1...Структура поверхностно модулированных микро- и нанотрубок
6.2. Эффект формы НТ на электронной дифракции от поверхностно-

модулированных трубок
6.3. Выводы
Глава VII. Общие представления о механизме роста микро- и нанотрубок на
частицах катализатора
Выводы
Глава УШ. Растровая и просвечивающая электронная микроскопия слоев из НТ. Эмиссионные свойства
8.1. Слои выращенные по технологии осаждения из газовой фазы

8.1. Слои из ориентированных углеродных нанотрубок, выращенные методом СУБ с применением активированной плазмы (АП) и горячей нити (ГН)
8.3. Композитные слои из однослойных НТ
8.4. Выводы
Заключение
Список литературы

показал, что межслоевое взаимодействие не оказывает ощутимого воздействия на электронные свойства отдельно взятой НТ [71]. То есть, ДСНТ, образованная двумя коаксиальными ОСНТ типа “зигзаг”, должна обладать металлической проводимостью, поскольку образовавшие ее ОСНТ металлические. ДСНТ, образованная двумя ОСНТ с полупроводниковыми свойствами, остается полупроводниковой. Были рассмотрены пары типа металл-полупроводник и полупроводник-металл. Показано, что каждая из двух ОСНТ, образующих ДСНТ, сохраняет свои свойства, т.е. идея об использовании НТ в качестве изолированной нанопроволоки теоретически реализуема. Ситуация может оказаться сложнее [72]: ДСНТ, образованная трубкой (5,5), вложенной в (10,10), при определенной конфигурации межслоевого взаимодействия может обладать полупроводниковыми свойствими, хотя образующие ее ОСНТ имеют металлическую проводимость. С другой стороны, система вложенных НТ (10,10) в (15,15), вне зависимости от межслоевого взаимодействия, остается металлической.
В [73,74] обсуждаются электронные свойства НТ, образованной стыковкой двух ОСНТ с разной проводимостью. Соединение между собой металлической и полупроводниковой НТ приводит к формированию гетероперехода, в котором создаются условия для “перетекания” электронов, за счет разности энергий, из полупроводниковой части в металлическую, но не наоборот. Такие переходы являются основой для многих типов электронных устройств.Электрические свойства можно изменять, помещая НТ в магнитное поле. При приложении магнитного поля параллельно оси НТ, ширина запрещенной зоны начинает осциллировать [75,76], и металлическая НТ меняет свои свойства на полупроводниковые, при увеличении напряженности магнитного поля.
Экспериментальные работы по измерению проводимости