Электрофизические свойства и спектроскопия комбинационного рассеяния жгутов одностенных и двустенных углеродных нанотрубок при высоких давлениях : диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук : 01.04.07

Введение …………………………………………………………………………………………………………… 5

Глава 1. Структурные особенности и электрические характеристики углеродных
нанотрубок при высоких давлениях …………………………………………………………………. 12

1.1 Структура углеродных нанотрубок …………………………………………………………….. 12

1.1.1 Структура одностенных углеродных нанотрубок …………………………………….. 12

1.1.2 Структурные особенности двустенных углеродных нанотрубок ………………. 15

1.2 Электрические свойства углеродных нанотрубок ……………………………………….. 16

1.2.1 Электрическая проводимость ………………………………………………………………….. 19

1.2.2 Термоэлектрические свойства …………………………………………………………………. 23

1.2.3 Теплопроводность …………………………………………………………………………………… 25

1.3 Особенности спектроскопии комбинационного рассеяния углеродных
нанотрубок ……………………………………………………………………………………………………… 28

1.3.1 Спектроскопия комбинационного рассеяния одностенных углеродных
нанотрубок ……………………………………………………………………………………………………… 28

1.3.1.1 RBM-полоса …………………………………………………………………………………………. 30

1.3.1.2 G-полоса ………………………………………………………………………………………………. 32

1.3.1.3 D-полоса ………………………………………………………………………………………………. 35

1.3.2 Спектроскопия комбинационного рассеяния двустенных углеродных
нанотрубок ……………………………………………………………………………………………………… 36

1.3.2.1 RBM-полоса …………………………………………………………………………………………. 36
1.3.2.2 G-полоса ………………………………………………………………………………………………. 37

1.3.2.3 D-полоса ………………………………………………………………………………………………. 37

1.4 Углеродные нанотрубки при высоких давлениях ……………………………………….. 38

1.4.1 Теоретические исследования …………………………………………………………………… 38

1.4.1.1 Изолированные одностенные нанотрубки……………………………………………… 38

1.4.1.2 Жгуты одностенных нанотрубок …………………………………………………………… 43

1.4.1.3 Изолированные двустенные нанотрубки ……………………………………………….. 45

1.4.1.4 Жгуты двустенных нанотрубок …………………………………………………………….. 47

1.4.1.5 Полимеризация углеродных нанотрубок под давлением ……………………….. 53

1.4.2 Экспериментальные исследования …………………………………………………………… 55

1.5 Заключение к главе 1 …………………………………………………………………………………. 62

Глава 2. Исследуемые материалы, экспериментальные установки ……………………. 64

2.1 Исследуемые материалы ……………………………………………………………………………. 64

2.2. Электрические измерения при высоких давлениях …………………………………….. 67

2.2.1 Камеры высокого давления ……………………………………………………………………… 67

2.2.2 Низкотемпературный пресс …………………………………………………………………….. 69

2.2.3 Измерение электрического сопротивления ………………………………………………. 70

2.2.4 Измерение термоЭДС ……………………………………………………………………………… 70

2.2.5 Измерение относительной теплопроводности ………………………………………….. 72

2.2.6 Калибровка камеры высокого давления …………………………………………………… 73
2.3 Спектроскопия комбинационного рассеяния ………………………………………………. 73

2.4 Заключение к главе 2 …………………………………………………………………………………. 74

Глава 3. Влияние высокого давления на электрические свойства и структуру
одностенных углеродных нанотрубок ……………………………………………………………… 75

3.1 Электрическое сопротивление и термоЭДС одностенных углеродных
нанотрубок при высоких давлениях …………………………………………………………………. 76

3.2 Спектроскопия комбинационного рассеяния одностенных углеродных
нанотрубок ……………………………………………………………………………………………………… 92

3.3 Краткие выводы к главе 3 ……………………………………………………………………… 103

Глава 4. Влияние высокого давления на электрические свойства и структуру
двустенных углеродных нанотрубок………………………………………………………………. 105

4.1 Электрическое сопротивление и термоЭДС двустенных углеродных
нанотрубок при высоких давлениях ……………………………………………………………….. 105

4.2 Спектроскопия комбинационного рассеяния двустенных углеродных
нанотрубок ……………………………………………………………………………………………………. 119

4.3 Краткие выводы к главе 4 ……………………………………………………………………… 126

Основные результаты и выводы работы …………………………………………………………. 127

Список литературы ……………………………………………………………………………………….. 128

Список основных публикаций по теме диссертации ………………………………………. 145