Особенности электропроводности массива металл/углеродные нанотрубки

М. М. Нищенко$^{1}$, Г. Ю. Михайлова$^{1}$, Г. П. Приходько$^{1}$, Н. Н. Дашевский$^{2}$, О. И. Наконечная$^{2}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 60, 01033 Киев, Украина

Получена: 02.02.2018. Скачать: PDF

Исследована электропроводность механической смеси углеродных нанотрубок (УНТ) (работа выхода $\cong$ 4,7 эВ) и металлических микрочастиц Cu и Al (с меньшими работами выхода: 4,2 и 4,0 эВ соответственно) в процессе деформации сжатием. Показано, что электрическая проводимость порошков Al и Cu существенно увеличивается за счёт увеличения количества нанотрубок в смеси (до 30% вес.). Зависимость электропроводности от плотности порошковой смеси Al с УНТ характеризуется глубоким минимумом, наблюдающимся на полученной кривой при концентрации углеродных нанотрубок 9,6% вес. Эта особенность является результатом локализации электронов в плёнке Al$_2$O$_3$, образующейся на поверхности образцов. Резкое уменьшение электропроводности композиции Al + УНТ, в отличие от композиции на основе Cu, объясняется рядом факторов, в частности, смещением уровня Ферми УНТ глубоко в валентную зону.

Ключевые слова: углеродная нанотрубка, нанокомпозит, электрическая проводимость.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v40/i06/0749.html

PACS: 61.48.De, 62.23.Pq, 72.80.Tm, 72.80.Vp, 73.63.Rt, 81.07.Oj, 81.40.Vw


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. S. Iijima, Nature, 354: 56 (1991). Crossref
  2. E. T. Thostenson, Z. Ren, and T.-W. Chou, Compos. Sci. Technol., 61, Iss. 13: 1899 (2001). Crossref
  3. R. H. Baughman, A. A. Zakhidov, and W. A. de Heer, Science, 297, Iss. 5582: 787 (2002). Crossref
  4. A. V. Eletskii, Phys. Uspekhi, 45: 369 (2002). Crossref
  5. Yu. V. Gulyaev, N. I. Sinitsyn, G. V. Torgashov, Sh. T. Mevlyut, A. I. Zhbanov, Yu. F. Zakharchenko, Z. Ya. Kosakovskaya, L. A. Chernozatonskii, O. E. Glukhova, and I. G. Torgashov, J. Vac. Sci. Technol. B, 15: 422 (1997). Crossref
  6. E. A. Tarasov, G. V. Torgashov, Yu. A. Grigoriev, N. I. Sinitsyn, N. P. Aban’shin, and B. I. Gorfinkel, Int. Conf. Actual Problems Electron Devices Eng. (Sept. 19–20, 2012, Saratov, Russia), p. 83. Crossref
  7. N. de Jonge and J.-M. Bonard, Phil. Trans. R. Soc. London A, 362: 2239 (2004). Crossref
  8. Y. Hayamizu, R. C. Davis, T. Yamada, D. N. Futaba, S. Yasuda, M. Yumura, and K. Hata, Phys. Rev. Lett., 102, Iss. 17: 175505 (2009). Crossref
  9. P. V. Kamat, Nano Today, 1, Iss. 4: 20 (2006). Crossref
  10. E. L. Corral, M. L. Shofner, and E. V. Barrera, Carbon Nanotubes: Science and Applications (Ed. M. Meyyappan) (CRC Press: 2004).
  11. M. Lucci, P. Regoliosi, A. Reale, A. Di Carlo, S. Orlanducci, E. Tamburri, M. L. Terranova, P. Lugli, C. Di Natale, A. D’Amico, and R. Paolesse, Sensors and Actuators B: Chemical, 111–112: 181 (2005). Crossref
  12. A. Rochefort, Ph. Avouris, F. Lesage, and D. R. Salahub, Phys. Rev. B, 60: 13824 (1999). Crossref
  13. T. Blythe and D. Bloor, Electrical Properties of Polymers (Cambridge: University Press: 2005).
  14. V. V. Anikeyev, B. V. Kovalchuk, V. M. Lazorenko, G. Yu. Mikhaylova, M. M. Nishchenko, V. N. Pimenov, G. P. Prikhodko, S. I. O. Sadykhov, and V. I. Tovtin, Inorganic Materials: Applied Research, 7, Iss. 2: 204 (2016). Crossref
  15. V. V. Anikeev, B. V. Koval’chuk V. M. Lazorenko, G. Yu. Mikhaylova, M. M. Nishchenko, V. N. Pimenov, I. M. Sidorchenko, Yu. F. Suskaya, and V. I. Tovtin, Inorganic Materials: Applied Research, 5, Iss. 2: 138 (2014). Crossref
  16. O. Boshko, O. Nakonechna, M. Dashevskyi, K. Ivanenko, N. Belyavina, and S. Revo, Advanced Powder Technology, 27, Iss. 4: 1101 (2016). Crossref