Синтез многофункциональных углеродных нанотрубок и исследование их свойств с помощью микроскопии
Диссертация
Согласно эмпирическому закону Мура — количество транзисторов на кристалле удваивается каждые полтора-два года, что является естественным результатом развития нанотехнологии. Основу наноэлектроники составляют те же самые элементы, что и в микроэлектронике — транзисторы, но с нанометровым размером. Благодаря уникальным проводящим свойствам и структурным особенностям углеродные нанотрубки в данном… Читать ещё >
Список литературы
- Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки. // Успехи физических наук. 1997. Том 167. № 9. С. 945−972.
- Takayoshi К., Tatsuya I., Kazuhito Т., Yoshinobu A., Yoshihiro I. Gate-induced crossover from unconventional metals to Fermi liquids in multiwalled carbon nanotubes. // Appl. Phys. Lett. 2004. 85. P. 1251.
- Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon. // Nature. 1991. V. 354. P. 56.
- Ebbesen T.W., Ajayan P.M. Large-scale synthesis of carbon nanotubes. // Nature. 1992. 358. P.220−222.
- Ebbesen T.W., Hiura H., Fujita J., Ochial Y., Matsui S., Tanigaki K. Patterns in the bulk growth of carbon nanotubes. // Chem. Phys. Lett. 1993. 209. P. 8390.
- Taylor G.H., Fitzgerald J.D., Pang L., Wilson M.A. Cathode deposits in fullerene formation — microstructural evidence for independed pathways of pyrolytic carbon and nanobody formation. // J. Crystal Growth. 1994. 135. P.157−164.
- Ebbesen T.W. Carbon Nanotubes. // Physics Today. 1996. June. P. 26−32.
- Journer C., Maser W.K., Bernler P., Loiseau A., Lamy de la Chappele M., Lefrant S., Denlard P., Lee R., Fisher J.E. Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by the electrical-arc technique. // Nature. 1997. 338. P. 756−758.
- Iijima S., Ichihashi T. Single-shell carbon nanotubes of 1 nm diameter. // Nature. 1993. 363. P. 603−605.
- Ajaian P.M., Lambert J.M., Bernier P., et al. Growth morphologies during cobalt-catalyzed single shell nanotubes synthesis. // Chem. Phys. Lett. 1993. 215. 5. P. 509−517.
- Kiang C.H., Goddard Ш W.A., Beyers R., Bethune P. S. Carbon nanotubes with single-layer walls. // Carbon. 1995. 33. P. 903.
- Saito Y., Nishikubo K., Kawabata K., Matsumoto T. Carbon nanocapsules and single-layered nanotubes produced with platinum-group metals (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) by arc-discharge. // J. Appl. Phys. 1996. 80. P. 3062−3067.
- Mohanapriya S., Lakshminarayanan V. Simultaneous purification and spectrophotometric determination of nickel present in as-prepared single-walled carbon nanotubes (SWCNT). // Talanta. 2007. 71(1). P. 493−497.
- Pillai S.K., Augustyn W.G., Rossouw M.H., McCrindle R.I. The effect of calcination on multi-walled carbon nanotubes produced by dc-arc discharge. // J Nanosci Nanotechnol. 2008. 8(7). P. 3539−3544.
- Bernaerts D., Zhang X.B., Zhang X.F., Amelinckx S., Vantendeloo G., Vanlanduyt J., Ivanov V., Nagy J.B. Electron-microscopy study of solid carbon tubules // Philos. Mag. 1995. 71. P. 605−630.
- Bajwa N., Li X., Ajayan P.M., Vajtai R. Mechanisms for catalytic CVD growth of multiwalled carbon nanotubes. // J Nanosci Nanotechnol. 2008. 8(11). P. 6054−6064.
- Ivanov V., Nagy J.B., Lambin P., Lucas A., Zhang X.B., Zhang X.F., Bernaerts D., Vantendeloo G., Amelinckx S., Vanlanduyt J. The study of carbon nanotubes by catalytic methods. // Chem. Phys. Lett. 1994. 223. P. 329−335.
- Ivanov V., Fonseca A., Nagy J.B., Lucas A., Lambin P., Bernaerts D., Zhang X.B. Catalytic production and purification of nanotubules having fullerene-scale diameters. // Carbon. 1995. 33. P. 1727−1738.
- Li W.Z., Xie S.S., Qian L.X., Chang B.H., Zou B.S., Zhou W.Y., Zhao R.A., Wang G. Large-scale synthesis of aligned carbon nanotubes. // Science. 1996. 274. P. 1701−1703.
- Terrones M., Grobert N., Olivares J., Zhang J.P., Terrones H., Kordatos K., Hsu W.K., Hare J.P., Townsend P.D., Prassides K., Cheetham A.K., Kroto H.W., Walton D.R.M. Controlled production of aligned-nanotube bundles. // Nature. 1997. 338. P. 52−55.
- Ge M.N., Sattler K. Vapor-condensation and STM analysis of fullerene tubes. // Science. 1993. 260. P. 5515−518.
- Zhao В., Futaba D.N., Yasuda S., Akoshima M., Hata K. Exploring advantages of diverse carbon nanotube forests with tailored structures synthesized by supergrowth from engineered catalysts. // ACS Nano, 2009. 3(1). P. 108−114.
- Liu В., Ren W., Gao L., Li S., Pei S., Liu C., Jiang C., Cheng H.M. Metal-catalyst-free growth of single-walled carbon nanotubes. // J Am Chem Soc. 2009. 131(6). P. 2082−2083.
- Robertson J., Hofmann S., Cantoro M., Parvez A., Ducati C., Zhong G., Sharma R., Mattevi C. Controlling the catalyst during carbon nanotube growth. // J Nanosci Nanotechnol. 2008. 8(11). P. 6105−6111.
- Guo Т., Nikolaev P., Rinzber A.G., Tomanek D., Colbert D.T., Smalley R.E. Self assembly of tubular fullerenes. // J. Phys. Chem. 1995. 99 (10). P. 1 069 410 697.
- Warren B.E. X-ray diffraction in random layer lattices. // Phys. Rev. 1941. 59. P. 693−698.
- Hirsh P.B. X-ray Scattering from Coals. // Proc. Roy. Soc. Ser. A. 1954. 226. P. 143−169.
- Diamond R. X-ray diffraction data for large aromatic molecules. // Acta. Cryst. 1957. 10, P. 359−364.
- Guo Т., Nikolaev P., Rinzber A.G., Tomanek D., Colbert D.T., Smalley R.E. Self assembly of tubular fiillerenes. // J. Phys. Chem. 1995. 99 (10). P. 1 069 410 697.
- Chibante L.P.F., Thess A., Alford J.M., Diener M.D., Smalley R.E. Solar generation of the fullerenes. // J. Phys. Chem. 1993. 97. P. 8696−8700.
- Fields C.L., Pitts J.R., Hale M.J., Bangham C., Lewandowsky A., King D.E. Formation of fullerenes of highly concentrated solar flux. // J. Phys. Chem., 1993. 97. P. 8701−8702.
- Laplaze D., Bernier P., Maser W.K., Flamant G., Guillard Т., Loiseau A. Carbon nanotubes: The solar approach. // Carbon. 1998. 36. P. 685−688.
- Bystrzejewski M., Rummeli M.H., Lange H., Huczko A., Baranowski P., Gemming Т., Pichler T. Single-walled carbon nanotubes synthesis: a direct comparison of laser ablation and carbon arc routes. // J Nanosci Nanotechnol. 2008. 8(11). P. 6178−6186.
- Ge M.N., Sattler K. Vapor-condensation and STM analysis of fullerene tubes. // Science. 1993. 260. P. 5515−518.
- Howard J.B., Daschowdhury K., Vandersande J.B. Carbon shells in flames. // Nature. 1994. 370. P. 603−603.
- Пат. 2 218 299 CI РФ. Способ получения углеродных нанотрубок с помощью магнетрона на постоянном токе и устройство для этого/ Антоненко С. В., Мальцев С.Н.- патентообладатель: Московский инженерно-физический институт —№ 2 218 299, заявл. 17.07.2002.
- Smiljanic О., Dellero Т., Serventi A., Lebrun G., Stansfield B.L., Dodelet J.P., Trudeau M., Desilets S. Growth of carbon nanotubes on Ohmically heated carbon paper. // Chemical Physics Letters. 2001. 342. P. 503−509.
- Moore R. Functionalising Surfaces at the Nanoscale Using Plasma Technology. // Medical Device Technology. 2009. 20(1). 24. P. 26−27.
- Chen Y., Yu J. «Scratching» Carbon Nanotubes onto Si Substrates. // Carbon. 2005. 43. P. 3183.
- Пат. ЕР1 720 796 (Al). A method for the preparation of Y-branched carbon nanotubes/ Kim N.Y. № KR20040008417, заявл. 04.02.2005.
- Prabhakar R.B., Chiara D., Sungho J., etal. Novel electrical switching behaviour and logic in carbon nanotube Y-junctions. // Nature Materials. 2005. 4 (9). P. 663−666.
- Пат. EP1957954 (Al). Y-shaped carbon nanotubes as AFM probe for analyzing substrates with angled topography/ Boye C.A., Furukawa Т., Hakey M.C., Holmes S.J., Horak D.V., Koburger C.W.- патентообладатель: IBM -№ EP20060819715, 23.11.2006.
- Zobelli A., Gloter A., Ewels C.P., Colliex C. Shaping single walled nanotubes. // Phys. Rev. B. 2008. 77. P. 45 410.
- Fyta M.G., Kelires P.C. Computer simulations of carbon nanostructures under pressure. Fullerenes, nanotubes, and carbon nanostructures. 2005. 13 (1). P. 13.
- Sharma A., Kyotani Т., Tomita A. Comparison of structural parameters of PF carbon from XRD and HRTEM techniques. // Carbon. 2000. 38. P. 1977−1984.
- Diamond R. A least-squares analysis of the diffuse1 X-ray scattering from carbons. //Acta. Ciyst. 1958. 11. P. 129−138.
- Diamond R. X-ray diffraction data for large aromatic molecules. // Acta. Cryst. 1957. 10. P. 359−364.
- Furuta Т., Yamashita Y., Shiraishi M. // Tanso. 1989. 140. P. 247−247.
- Devis К.A., Hurt R.H., Yang N.Y.C., Headley Т.Н. Evolution of char chemistry, aystallinity, and ultrafine structure during pulverized-coal combustion. // Combust Flame. 1995. 100. P. 31−40.
- Wornat M.J., Hurt R.H., Yang N.Y.C., Headley Т.Н. Structural and compositional transformations of biomass chars during combustion. // Combust Flame. 1995. 100. P. 131−143.
- Palotas A.B., Rainey L.C., Sarofim A.F., Sande J.B.V., Ciambelli P. Effect of oxidation on the microstructure of carbon blacks. // Energy Fuels. 1996. 10. P. 254−259.
- Yoshizawa N., Yamada Y., Shiraishi M. ТЕМ lattice images and their evaluation by image analysis for activated carbons with disordered microtexture. // J. Mater. Sci. 1998. 33. P. 199−206.
- Миронов B.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии. — Техносфера, 2004. 144 с.
- Бахтизин Р.З. Сканирующая туннельная микроскопия. // Соросовский образовательный журнал. 2000. Том 6. № 11. С. 83−89.
- Williams P.M., Shakesheff К.М., et al. Blind reconstruction of scanning probe image data. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1996. 14 (2). P. 1557−1562.
- Бухараев A.A., Бердунов H.B., Овчинников Д. В., Салихов К. М. ССМ метрология микро- и наноструктур. // Микроэлектроника. 1997. Т. 26. № 3. С. 163−175.
- Tomoaki N., Takashi I., Yoshio U. Carbon Nanotube Scanning Tunneling Microscopy Tips for Chemically Selective Imaging. // Anal. Chem. 2002. 74. P. 4275−4278.
- Makoto I., Y. Masamichi, U. Kazuyuki, A study of friction by carbon nanotube tip. // Applied Surface Science. 2002. V. 188. 3−4. P. 456−459.
- Barwich V., Bammerlin M., Baratoff A., Bennewitz R., Guggisberg M., Loppacher C., Pfeiffer O., Meyer E., Gu’ntherodt H.-J., Salvetat J.-P.,
- Bonard J.-M., Forro' L. Carbon nanotubes as tips in non-contact SFM. // Applied Surface Science. 2000. 157. P. 269−273.
- Nishino Т., Ito Т., Umezawa Y. Carbon nanotube scanning tunneling microscopy tips for chemically selective imaging. // Anal. Chem. 2002. 74. P. 4275−4278.
- Чижик C.A., Пантелей C.O., Жукова И. А., Шаыпсов А. Е., Жданок С. А. Модифицирование зондов АСМ углеродными нанотрубками. // Труды конференции БелСЗМ-6. 2004. С. 10−16.
- Тау A., Thong Т. Fabrication of super-sharp nanowire atomic force microscope probes using a field emission induced growth technique. // Review of scientific instruments. 2004. 75. P. 3248−3255.
- Shingayaa Y., Nakayamaab Т., Aono M. Carbon nanotube tip for scanning tunneling microscopy. // Physica B. 2002. 323. P. 153−155.
- Hytch M.J., Bayle-Guillemaud P., Snoeck E., Dunin-Borkowski. R.E. Quantitative nanoscale characterisation by electron microscopy. // Nano et Micro Technologies. 2003. V. 3/1−2. P. 59−70.
- Hytch M.J., Putaux J.-L., Penisson J.-M. Measurement of the displacement field around dislocations to 0.03A by electron microscopy. // Nature. 2003. 423. P. 270.
- Алексеев Н.И. О морфологии углеродных нанотрубок, растущих из каталитических частиц: формулировка модели. // Физика твердого тела. 2006. Том 48. Вып. 8. С. 1518.
- Алексеев Н.И. Термодинамика образования углеродных нанотрубок разной структуры из пересыщенных капель расплава. // ЖТФ. 2004. 74. 9. С. 63.
- Dinga F., Harutyunyanb A.R., Yakobsona B.I. Dislocation theory of chirality-controlled nanotube growth. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2009. 106. 8. P. 2506−2509.
- Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки. Материалы для компьютеров XXI века. // Природа. 2000. 11. С. 23−30.
- Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки. Строение, свойства, применение. — Москва: Бином. Лаборатория знаний, 2006. — 293 с.
- Saito R., Fujita М., Dresselhaus G. et al. // Phys. Rev. B. 1992. V. 46. P.1804−1811.
- Wildoer J.W.G., Venema L.C., Rinzler A.G. et al. Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes. // Nature. 1998. V.391. P.59−62.
- Электросопротивление единичных углеродных нанотрубок // Природа. 1997. № 1. С.107−108.
- Yao Z., Henk P., Leon В. et al. // Nature. 1999. V.402. P.273−276.
- Tans S.J., Devoret M.H., Dai H. // Ibid. 1997. V.386. P.474−477.
- Bandaru P. R., Daraio C., Jin S., Rao A. M. Novel electrical switching behaviour and logic in carbon nanotube Y-junctions. // Nature Materials. 2005. Vol. 4(9). P. 663−666.
- Saito Y., Uemura S., Hamaguchi K. Cathode ray tube lighting elements with carbon nanotube field emitters. // Jpn. J. Appl. Phys. 1998. V.37. P. 346−350.
- Heer W.A.de, Chatelain A., Ugarte D. A carbon nanotube field-emission electron source. // Science. 1995. V.270. P. l 179−1180.
- Безотосный И.Ю., Жабреев Г. И. Лабораторный практикум по курсу «Техника низких температур»: Учебное пособие — М.: МИФИ, 1994. — 68 с.
- Сайт Н1Ш «Буревестник» http://www.bourevestnik.ru/.183
- Сайт компании Carl Zeiss http://www.optec.zeiss.ru/.
- Сайт компании Jeol http://www.ieol.com/.
- Сайт компании FEI http://www.fei.com/.
- Сайт компании EDAX http://www.edax.com/.
- Сайт Концерна «Наноиндустрия» http://www.nanotech.ru/.
- Сайт компании Материалы для нанотехнологий (NT-MDT) http://www.ntmdt.ru/.
- Сайт компании Аист-НТ http://www.aist-nt.ru/.
- Сайт компании Halcyonics http://www.halcyonics.com.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Мальцев С. Н. Методы управления проводимостью нанотрубок. // Материалы конференции «Электроника и информатика», Зеленоград. 2005. С. 92.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Мальцев С. Н. Различные вариации углерода и их применение. Новые углеродные нанообъекты. // Нанотехника. 2007. № 11. С. 8−14.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Мальцев С. Н., Тимофеев А. А. Новый вид углеродных наноструктур. // М.: РНЦ «Курчатовский институт», Сборник аннотаций докладов по физике конденсированного состояния, сверхпроводимости и материаловедению. 2007. С. 57.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С. Углеродные нанотрубки для наномедицины. // М: Конференция «Нанотехнологии в онкологии». Тезисы докладов для всероссийской научной конференции с медицинским уклоном. 2008. С. 18.
- Юб.Антоненко С. В., Малиновская О. С. Применение метода магнетронного напыления для получения углеродных нанотрубок различной формы, // М.: Граница, XXXV совещание по физике низких температур (НТ-35). Тезисы докладов. 2009. С. 205−206.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С. Получение зондов с углеродными нанотрубками. И М.: Граница, XXXV совещание по физике низких температур (НТ-35). Тезисы докладов. 2009. С. 247−248.
- Пат. 2 294 892 РФ, МПК В82ВЗ/00. Способ получения углеродных нанотрубок/ Антоненко С. В., Малиновская О. С., Мальцев С. Н., патентообладатель: Московский инженерно-физический институт (государственный университет) № 2 005 121 757/28- заявл. 11.07.2005.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Мальцев С. Н. Электрофизические свойства углеродных пленок, содержащих многостенные нанотрубки. // Ростов н/Д: Изд-во РГТТУ, Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). 2006. Т.2. С. 119.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Мальцев С. Н. Электрофизические свойства углеродных пленок, содержащих многостенные нанотрубки. //187
- Журнал экспериментальной и теоретической-физики. 2007. Т. 132. № 1. С. 227−229.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Мальцев С. Н. Синтез углеродных нанотрубок методом токового отжига графитовой бумаги. // Приборы и техника экперимента. 2007. Т. 50. № 4. С. 123−124.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С. Одностадийный метод синтеза углеродных наносистем. // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 3. С. 132−134.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Толкачева С. М. Рентгеноспектральный анализ ВТСП пленок. // М.: ФИАН, Третья международная конференция «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» ФПС'08. Сборник трудов. 2008. С. 149.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Толкачева С. М., Фролова В:А. Сравнительный анализ изображений пленок YBa2Cu307-x полученных на СТМ, РЭМ и Integra Aura. // М.: МИФИ, II Всероссийская конференция188
- Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях". Сборник тезисов докладов. 2009. С. 410.
- АН J., Jing К. Carbon Nanotube Electronics — Springer, 2008. 360 p.
- Антоненко C.B., Малиновская O.C., Мальцев С. Н. Изучение нанотрубок с помощью метода СТМ. // Ростов н/Д: Изд-во РГПУ, Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). 2006. Т.2. С. 118.
- Антоненко С.В., Малиновская О. С., Мальцев С. Н. Изучение нанотрубок с помощью метода сканирующего туннельного микроскопа. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2007. Т. 132. № 1. С. 230 232.
- Nie H.-Y., Walzak M.J., Mclntyre N.S. Atomic force microscopy study of biaxially-oriented polypropylene films. // J. Mater. Eng. Perform. 2004. 13. P. 451−460.
- Nie H.-Y., Walzak M.J., Mclntyre N.S. Use of biaxially-oriented polypropylene film for evaluating and cleaning contaminated atomic force microscopy probe tips: An application to blind tip reconstruction. // Rev. Sci. Instrum. 2002. 73. P. 3831−3836.
- Nie H.-Y., Mclntyre N.S. A simple and effective method of evaluating atomic force microscopy tip performance. // Langmuir. 2001. 17. P. 432−436.
- Антоненко C.B., Малиновская O.C., Фролова B.A. Моделирование зондов с нанотрубками. // М.: МИФИ, II Всероссийская конференция «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях. Сборник тезисов докладов. 2009. С. 255.