Влияние внешней среды на электропроводность углеродных наноструктур
Диссертация
Развитие науки и техники в XX — XXI вв., прежде всего, связывают с усовершенствованием характеристик и миниатюризацией электронных устройств. В настоящее время основной задачей в развитии элементной базы электроники является создание новых материалов с улучшенными свойствами по сравнению с материалами-предшественниками. Одним из наиболее ярких направлений в создании новых материалов является… Читать ещё >
Список литературы
- Gogotsi Y. Nanomaterials handbook. Boca Raton (Florida): CRC Press, 2006 — 800 p.
- Di Ventra M., Evoy S., Heflin J. R. Jr. Introduction to Nanoscale Science and Technology. New York: Springer Science, 2004 — 632 p.
- Bhushan B. Springer Handbook of Nanotechnology. — Heidelberg: Springer-Verlag, 2007−1916 p.
- Третьяков Ю.Д. Нанотехнологии. Азбука для всех. — М.: Физматлит, 2008−368 с.
- Dresselhaus М. S., Dresselhaus G., Avouris P. Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties and Applications. Heidelberg: Springer-Verlag, 2001 -448 p.
- Reich S., Thomsen C., Maultzsch J. Carbon Nanotubes: Basic Concepts and Physical Properties. Berlin: Wiley-VCH, 2004 — 215 p.
- Елецкий A.B. Углеродные нанотрубки // УФН 1997. — Т. 167, № 9. — С. 946−973.
- Spain I.L. Electronic transport properties of graphite, carbons, and related materials // Chemistry and Physics of Carbon. New York and Basel: Marcel Dekker Inc.- 1981.-V. 16. P. 119−304.
- Kelly B.T. Physics of graphite. — London: Applied Science Publishers, 1981, 477 p.
- Шулепов C.B. Физика углеграфитовых материалов. — Челябинск: Металлургия, 1990 336 с.
- Wallace P.R. The band theory of graphite // Physical Reveiw 1947. — V. 71, № 9.-P. 622−634.
- Haering R.R., Wallace P.R. The electric and magnetic properties of graphite // J. Phys.Chem. Solids 1957. — V. 3, № 3−4. — P. 253−274.
- Henning G. The Properties of the Interstitial Compounds of Graphite. III. The Electrical Properties of the Halogen Compounds of Graphite // J. Chem. Phys. 1952. — V. 20, № 9. — P. 1443−1447.
- Okino F., Touhara H. Graphite and Fullerene Intercalation Compounds // Comprehensive Supramolecular Chemistry. Oxford: Pergamon Press- 1996. -V. 7. P. 25−76.
- Лямкин А.И., Петров E.A., Ершов А. П., Сакович Г. В., Ставер A.M., Титов В. М. Получение алмазов из взрывчатых веществ // Докл. Акад. наук СССР. 1988. — Т. 302, № 3. — С.611−613.
- Kuznetsov V.L., Butenko Yu.V. Nanodiamond graphitization and properties of onion-like carbon // Synthesis, Properties and Applications of Ultrananocrystalline Diamond. Netherlands: Springer, 2005. — P. 199−216.
- Hamada N., Sawada S., Oshiyama A. New one-dimensional conductors: Graphitic microtubules // Phys. Rev. Lett. 1992. — V. 68, № 10. — P. 15 791 581.
- Wilder J.W.G., Venema L.C., Rinzler A.G., Smalley R.E., Dekker C. Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes // Nature. — 1998. V. 391, № 6662. — P. 59−62.
- Saito R., Fujita M., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Electronic structure of chiral graphene tubules // Applied Physics Letters. 1992. — V. 60, № 18. — P. 2204−2206.
- Rochefort A., Salahub D.R., Avouris P. Effects of Finite Length on the Electronic Structure of Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. B. 1999. — V. 103, № 4. -P. 641−646.
- Dresselhaus M. S. Down the straight and narrow // Nature. — 1992. V. 358, № 6383.-P. 195−196.
- Котосонов A.C., Атражев B.B. Особенности электронной структуры углеродных многослойных нанотрубок // Письма в ЖЭТФ. 2000. — Т. 72, № 2. — С. 76−80.
- Kotosonov A.S., Kuvshinnikov S.V. Diamagnetism of some quasi-two-dimensional graphites and multiwall carbon nanotubes // Phys. Lett. A.1997.-V. 230, № 5−6. P. 377−380.
- Kotosonov A.S., Shilo D.V. Magnetic properties of boron-doped carbon nanotubes // Mol. Materials. 2000. — V. 13, № 1−4. — P. 113−116.
- Dresselhaus M. S., Dresselhaus G. Intercalation compounds of graphite // Adv. Phys.-2002.-V. 51, № l.-P. 1−186.
- Zabel H., Solin S. A. Graphite Intercalation Compounds I. Berlin: Springer-Verlag, 1990.-356 p.
- Enoki Т., Masatsugu S., Morinobu E. Graphite Intercalation Compounds and Applications. Oxford: Oxford Univ. Press, 2003. — 456 p.
- Duclaux L. Review of the doping of carbon nanotubes (multiwalled and single-walled) // Carbon. 2002. — V. 40, № 10. — P. 1751−1764.
- Kroto H.W., Heath J.R., O’Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E. C60: Buckminsterfullerene //Nature. 1985. -V. 318, № 6042. — P. 162−163.
- Kratschmer W., Lamb L.D., Fostiropoulos K., Huffman D.R. Solid C60: a new form of carbon // Nature. 1990. — V. 347, № 6291. — P. 354−358.
- Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. — V. 354, № 6348.-P. 56−58.
- Joumet C., Bernier P. Production of carbon nanotubes // Appl. Phys. A.1998.-V. 67, № l.-P. 1−9.
- Terranova M.L., Sessa V., Rossi M. The World of Carbon Nanotubes: An Overview of CVD Growth Methodologies // Chem. Vap. Deposition. 2006. -V. 12, № 6.-P. 315−325.
- Journet C., Maser W.K., Bemier P., Loiseau A., Lamy de la Chapelle M., Lefrant S., Deniard P., Lee R., Fischer J.E. Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by the electric-arc technique // Nature. — 1997. — V. 388, № 6644.-P. 756−758.
- Dravid V.P., Lin X., Wang Y., Wang X.K., Yee A., Ketterson J.B., Chang R.P.H. Buckytubes and Derivatives: Their Growth and Implications for Buckyball Formation// Science. 1993. -V. 259, № 5101, P. 1601−1604.
- Saito Y., Yoshikawa Т., Okuda M., Fujimoto N., Sumiyama K., Suzuki K., Kasuya A., Nishina Y. Carbon nanocapsules encaging metals and carbides // J. Phys. Chem. Solids. 1993. -V. 54, № 12. — P. 1849−1860.
- Jose-Yacaman M., Miki-Yoshida M., Rendon L., Santiestebian J.G. Catalytic growth of carbon microtubules with fullerene structure // Appl. Phys. Lett. -1993.-V. 62, № 6.-P. 657−659.
- Sen R., Govindaraj A., Rao R. Carbon nanotubes by the metallocene route // Chem. Phys. Lett. 1997. — V. 267, № 3−4. -P. 276−280.
- Chen M., Chen C.M., Chen C.F. Preparation of high yield multi-walled carbon nanotubes by microwave plasma chemical vapor deposition at low temperature // J. Mater. Sci. 2002. — V. 37, № 17. — P. 3561−3567.
- Maruyama S., Chiashi S., Miyauch Y. New CCVD generation and characterization of single-walled carbon naanotubes // Thermal Engineering Joint Conference: Abstracts of 6th International conf., Hawaii, 16−20 march 2003.-V. l.-P. 222−227.
- Nikolaev P., Bronikowski M.J., Bradley R., Kelley R., Frank C., Daniel Т., Smith K.A., Smalley R.E. Gas-phase catalytic growth of single-walled carbon nanotubes from carbon monoxide // Chem. Phys. Lett. 1999. — V. 313, № 1−2.-P. 91−97.
- Guo Т., Nikolaev P., Rinzler A.G., Tomanek D., Colbert D.T., Smalley R.E. Self-Assembly of Tubular Fullerenes // J. Phys. Chem. 1995. — V. 99, № 27. -P. 10 694−10 697.
- Guo Т., Nikolaev P., Thess A., Colbert D.T., Smalley R.E. Catalytic growth of single-walled manotubes by laser vaporization // Chem. Phys. Lett. — 1995. -V. 243, № 1−2.-P. 49−54.
- Yudasaka M., Komatsu Т., Ichihashi Т., Iijima S. Single-wall carbon nanotube formation by laser ablation using double-targets of carbon and metal // Chem. Phys. Lett. 1997. -V. 278, № 1−3. — P. 102−106.
- Laplaze D., Bernier P., Maser W.K., Flamant G., Guillard Т., Loiseau A. Carbon nanotubes: The solar approach // Carbon. 1998. — V. 36, № 5−6. — P. 685−688.
- Chibante L.P.F., Thess A., Alford J.M., Diener M.D., Smalley R.E. Solar generation of the fullerenes // J. Phys. Chem. 1993. — V. 97, № 34. — P. 8696−8700.
- Howard J.B., Das Chowdhury K., Vander Sande J.B. Carbon shells in flames // Nature. 1994. — V. 370, № 6491. — P. 603.
- Kuznetsov V.L., Butenko Yu.V. Diamond Phase Transitions at Nanoscale // Ultra Nanocrystalline diamond: Synthesis, properties & applications. -Norwich, New York: William Andrew Publishing, 2006. P. 405−476.
- Chhowalla M., Wang H., Sano N., Teo K. B K., Lee S.B., Amaratunga G.A.J. Carbon Onions: Carriers of the 217.5 nm Interstellar Absorption Feature // Phys. Rev. Lett.-2003.-V. 90, № 15.-P. 155 504
- Saito S., Oshiyama A. Cohesive mechanism and energy bands of solid Сбо // Phys. Rev. Lett. 1991. — V. 66, № 20. — P. 2637−2640.
- Cabioc’h Т., Thune E., Jaouen M. Mechanisms involved in the formation of onionlike carbon nanostructures synthesized by ion implantation at high temperature // Phys. Rev. B. 2002. — V. 65, № 13. — P. 132 103.
- Sano N., Wang H., Alexandrou I., Chhowalla M., Teo K.B.K., Amaratunga G.A.J., Iimura K. Properties of carbon onions produced by an arc discharge in water // J. Appl. Phys. 2002. — V. 92, № 5.-P. 2783−2788.
- Kuznetsov V.L., Chuvilin A.L., Butenko Yu.V., Mal’kov I.Yu., Titov V.M. Onion-like carbon from ultra-disperse diamond // Chem. Phys. Lett. 1994. -V. 222,№ 4.-P. 343−348.
- Sun L., Banhart F. Graphitic onions as reaction cells on the nanoscale II Appl. Phys. Lett.- 2006. -V. 88, № 19.-P. 193 121.
- Evans T. Changes produced by high temperature treatment of diamond // The Properties of Diamond. — London: Academic Press, 1979. — P. 403−425.
- Uspenskaya K.S., Tolmachev Yu.N., Fedoseev D.V. Oxidation and graphitization of diamond at low pressures // Ж. Физ. Хим. — 1982. Т. 56, №−2.-С. 495−496.
- Fedoseev D.V., Vnukov S.P., Bukhovets V.L., Anikin B.A. Surface graphitization of diamond at high temperatures II Surf. Coat. Technol. 1986. -V. 28, № 2.-P. 207−214.
- Field J.E. The Properties of Natural and Synthetic Diamonds. London: Academic Press, 1992. — 710 p.
- Davies G. Properties and Growth of Diamond. London: Institution of Electrical Engineers, 1994. — 640 p.
- Prins J.F. Ion implantation of diamond for electronic applications II Semicond. Sci. Technol. 2003. — V. 18, № 3. — P. 27−33.
- Banhart F. Irradiation effects in carbon nanostructures // Rep. Prog. Phys. — 1999.-V. 62, № 8.-P. 1181−1221.
- Banhart F. The transformation of graphitic onions to diamond under electron irradiation // J. Appl. Phys. 1997. — V. 81, № 8. — P. 3440−3445.
- Kuznetsov V.L., Zilberberg I.L., Butenko Yu.V., Chuvilin A.L., Segall B. Theoretical study of the formation of closed curved graphite-like structuresduring annealing of diamond surface // J. Appl. Phys. — 1999. V. 86, № 2. -P. 863−870.
- Елецкий A.B. Сорбционные свойства углеродных наноструктур // УФН. -2004.-Т. 174, № 11.-С. 1191−1231.
- Zhao М., Xia Y., Ma Y., Ying M., Liu X., Mei L. Exohedral and endohedral adsorption of nitrogen on the sidewall of single-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. B.-2002.-V. 66, № 15.-P. 155 403.
- Ohba Т., Kaneko K.J. Internal Surface Area Evaluation of Carbon Nanotube with GCMC Simulation-Assisted N2 Adsorption // Phys. Chem. B. 2002. -V. 106, № 29.-P. 7171−7176.
- Kajiura H., Kadono K., Tsutsui S., Murakami Y. Repeatable hydrogen adsorption using nanostructured graphite at room temperature // Appl. Phys. Lett.-2003.-V. 82, № 12.-P. 1929−1931.
- Fujiwara A., Ishii K., Suematsu H., Kataura H., Maniwa Y., Suzuki S., Achiba Y. Gas adsorption in the inside and outside of single-walled carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. 2001. — V. 336, № 3−4. — P. 205- 211.
- Inoue S., Ichikuni N., Suzuki Т., Uematsu Т., Kaneko K. Capillary Condensation of N2 on Multiwall Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. B. — 1998. V. 102, № 24. — P. 4689−4692.
- Yoo D-H., Rue G-H., Hwang Y-H., Kim H-K. Study of Nitrogen Adsorbed on Single-Walled Carbon Nanotube Bundles // J. Phys. Chem. B. 2002. — V. 106, № 13.-P. 3371−3374.
- Inaba A., Chihara H. Molar entropies at 80 К of sub-monolayer nitrogen films adsorbed on graphite from heat capacity measurement // Can. J. Chem. -1988. V. 66, № 4. — P. 703−705.
- Yoo D-H., Rue G-H., Chan M.H.W., Hwang Y-H., Kim H-K. Study of Nitrogen Adsorbed on Open-Ended Nanotube Bundles // J. Phys. Chem. B. -2003.-V. 107, № 7.-P. 1540−1542.
- Sorescu D.C., Jordan K.D., Avouris P. Theoretical Study of Oxygen Adsorption on Graphite and the (8,0) Single-walled Carbon Nanotube // J. Phys. Chem. B.-2001.-V. 105, № 45.-P. 11 227−11 232.
- Peng S., Cho K. Chemical control of nanotube electronics // Nanotechnology. 2000. — V. 11, № 2. — P. 57−60.
- Valentini L., Lozzi L., Picozzi S., Cantalini C., Santucci S., Kenny J.M. Adsorption of oxidizing gases on multiwalled carbon nanotubes // J. Vac. Sci. Technol. A. 2004. — V. 22, № 4. — P. 1450- 1454.
- Nilsson A., Palmer R.E., Tillborg H., Hernnas В., Guest R.J., Martensson N. Orientation-dependent final-state effects in photoelectron spectra of physisorbed molecules // Phys. Rev. Lett. 1992. — V. 68, № 7. — P. 982−985.
- Ulbricht H., Moos G., Hertel T. Physisorption of molecular oxygen on single-wall carbon nanotube bundles and graphite // Phys. Rev. B. 2002. — V. 66, № 7.-P. 75 404.
- Jhi S-H., Louie S.G., Cohen M.L. Electronic Properties of Oxidized Carbon Nanotubes //Phys. Rev. Lett. V. 85, № 8. — P. 1710−1713.
- Valentini L., Armentano I., Lozzi L., Santucci S., Kenny J.M. Interaction of methane with carbon nanotube thin films: role of defects and oxygen adsorption // Mater. Sci. Eng. C. 2004. — V. 24, № 4. — P. 527−533.
- Kamimura Т., Yamamoto K., Kawai Т., Matsumoto K. n-Type Doping for Single-Walled Carbon Nanotubes by Oxygen Ion Implantation with 25 eV Ultralow-Energy Ion Beam // Jpn. J. Appl. Phys. 2005. — V. 44, № 11. — P. 8237−8239.
- Hydrogen from Coal program. http://www.hydrogen.energy.gov.
- Hirscher M., Becher M. Hydrogen Storage in Carbon Nanotubes // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2003. — V. 3, № 1−2. — P. 3−17.
- Нечаев Ю.С. О природе, кинетике и предельных значениях сорбции водорода углеродными наноструктурами // УФН. — 2006. Т. 176, № 6. — С. 581−610.
- Schlapbach L., Zuttel A. Hydrogen-storage materials for mobile applications //Nature. 2001. — V. 414, № 6861. — P. 353−358.
- Ogden J.M. Hydrogen: The Fuel of the Future? // Phys. Today. 2002. — V. 55, № 4.-P. 69−75.
- Zuttel A. Materials for hydrogen storage // Mater. Today. 2003. — V. 6, № 9. -P. 24−33.
- Zuttel A. Hydrogen Storage // MRS Bulletin. 2002. — V. 27, № 9. — P. 705 711.
- Darkrim L. F, Malbrunot P., Tartaglia G.P. Review of hydrogen storage by adsorption in carbon nanotubes // Int. J. Hydrogen Energy. 2002. — V. 27, № 2.-P. 193−202.
- Johnson M.R., Rols S., Wass P., Muris M., Bienfait M., Zeppenfeld P., Dupont-Pavlovsky N. Neutron diffraction and numerical modelling investigation of methane adsorption on bundles of carbon nanotubes II Chem. Phys. 2003. — V. 293, № 2. — P. 217−230.
- Weber S.E., Talapatra S., Journet C., Zambano A., Migone A.D. Determination of the binding energy of methane on single-walled carbon nanotube bundles//Phys. Rev. B.-2000.-V. 61, № 19.-P. 13 150−13 154.
- Talapatra S., Migone A.D. Adsorption of methane on bundles of closed-ended single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 2002. — V. 65, № 4. — P. 45 416.
- Kleinhammes A., Mao S.-H., Yang X.-J., Tang X.-P., Shimoda H., Lu J. P., Zhou O., Wu Y. Gas adsoiption in single-walled carbon nanotubes studied by NMR // Phys. Rev. B. 2003. — V. 68, № 7. — P. 75 418.
- Zhao J. Gas Adsorption of Carbon Nanotubes: Tube-Molecule Interaction and Technological Applications 11 Current Nanoscience. 2005. — V. 1, № 2. — P. 169−176.
- Tchematinsky A., Desai S., Sumanasekera G.U., Jayanthi C.S., Wu S.Y., Nagabhirava В., Alphenaar B. Adsorption of oxygen molecules on individual single-wall carbon nanotubes // J. Appl. Phys. 2006. — V. 99, № 3. — P. 34 306.
- Collins P.G., Bradley K., Ishigami M., Zettl A. Extreme Oxygen Sensitivity of Electronic Properties of Carbon Nanotubes // Science. 2000. — V. 287, № 5459.-P. 1801−1804.
- Sumanasekera G. U., Adu C.K.W., Fang S., Eklund P.C. Effects of Gas Adsorption and Collisions on Electrical Transport in Single-Walled Carbon Nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. — V. 85, № 5. — P. 1096−1099.
- Hamwi A., Alvergnat H., Bonnamy S., Beguin F. Fluorination of carbon nanotubes // Carbon. 1997. — V. 35, № 6. — P. 723−728.
- Bendiab N., Almairac R., Rols S., Aznar R., Sauvajol J.-L. Structural determination of iodine localization in single-walled carbon nanotube bundles by diffraction methods // Phys. Rev. B. 2004. — V. 69, № 19. — P. 195 415.
- Zhao-xia J., Guo Q.X., Suat H.G. A preferentially ordered accumulation of bromine on multi-wall carbon nanotubes // Carbon. 2000. — V. 38, № 8. — P. 1135−1139.
- Chen Y.K., Green M.L.H., Grin J.L., Hammer J., Lago R.M., Tsang S.C. Purification and opening of carbon nanotubes via bromination // Adv. Mater. 1996. — V. 8,№ 12.-P. 1012−1015.
- Rudorff. W.Z. Uber die Losung von Brom im Kristallgitter des Graphits, Bromgraphit // Anorg. Allg. Chem. 1941. — V. 245, № 4. — P. 383−390.
- Jhi S.-H., Louie S.G., Cohen M.L. Electronic properties of bromine-doped carbon nanotubes // Solid State Comm. 2002. — V. 123, № 11. — P. 495−499.
- Lee R.S., Kim H.J., Fischer J.E., Thess A., Smalley R.E. Conductivity enhancement in single-walled carbon nanotube bundles doped with К and Br //Nature. 1997. -V. 388, № 6639. — P. 255−257.
- Ткачев Е.Н., Буряков Т. Н. Вклады квантовых поправок в проводимость углеродных каркасных наноструктур // Студент и научно-технический прогресс: Материалы XLV международной научной студенческой конференции, Новосибирск, 10−12 апреля, 2007. С. 82.
- Ш. Ткачев Е. Н., Романенко А. И., Буряков Т. И., Аникеева О. Б., Кузнецов B. JL, Усольцева А. Н., Федоров В. Е., Назаров А. С., Макотченко В.Г.
- Буряков Т.И., Романенко A.M., Аникеева О. Б., Кузнецов В.JI., Усольцева А. Н., Ткачев Е. Н. Влияние газов на температурную зависимость электропроводности многослойных углеродных каталитических нанотрубок // ЖЭТФ. 2007. — Т. 132, № 1. — С. 178−182.
- Буряков Т.Н., Романенко А. И., Аникеева О. Б., Кузнецов B.JI., Усольцева
- Романенко А.И., Аникеева О. Б., Буряков Т. Н., Ткачев Е.Н., Кузнецов
- Буряков Т.И., Романенко А. И. Фазовый переход в многослойных углеродных нанотрубах // Студент и научно-технический прогресс: Материалы XLIII международной научной студенческой конференции, Новосибирск, 12−14 апреля 2005. С. 102.
- Буряков Т.И., Романенко А. И., Аникеева О. Б., Окотруб А. В., Юданов Н. Ф., Котосонов А. С. Электрофизические и магнитные свойства низкоразмерных углеродных структур интеркалированных бромом //
- XVI Уральская международная зимняя школа по физике полупроводников: Тезисы докл., Екатеринбург, 27 февраля 4 марта 2006. — С. 123−124.
- Буряков Т.И., Романенко А. И., Аникеева О. Б., Окотруб А. В., Юданов Н. Ф., Котосонов А. С. Электрофизические свойства низкоразмерных углеродных структур интеркалированных бромом // Физика Низких Температур. 2007. — Т. 33, № 2−3. — С. 359−363.
- Буряков Т.И., Романенко А. И., Аникеева О.Б.,. Ткачев Е. Н., Кузнецов В. Л., Мосеенков С. И. Температурная зависимость электропроводности углерода луковичной структуры в разных газовых средах // Вестник НГУ. -2008.-Т. 3.-Серия физика.-Вып. 1.-С. 100−104.
- Мотт Н.Ф. Переходы металл-изолятор. — M.: Наука, 1979. 344 с.
- Шкловский Б.И., Эфрос A.JI. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979. — 416 с.
- Белавин В.В., Окотруб А. В., Булушева Л. Г. Исследование влияния дефектности на электронное строение углеродных нанотруб по данным рентгеновской спектроскопии и квантовой химии // ФТТ. — 2002. — Т. 44, №−4.-С. 638−640.