Особливості електропровідности масиву метал/вуглецеві нанотрубки

М. М. Нищенко$^{1}$, Г. Ю. Михайлова$^{1}$, Г. П. Приходько$^{1}$, М. М. Дашевський$^{2}$, О. І. Наконечна$^{2}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 60, 01033 Київ, Україна

Отримано: 02.02.2018. Завантажити: PDF

Досліджено електропровідність механічної суміші вуглецевих нанотрубок (ВНТ) (робота виходу $\cong$ 4,7 еВ) і металевих мікрочастинок Cu та Al (з меншими роботами виходу: 4,2 та 4,0 еВ відповідно) в процесі деформації стисканням. Показано, що електрична провідність порошків Al та Cu істотно збільшується за рахунок додавання ВНТ (до 30% ваг.). Залежність електропровідности від густини порошкової суміші Al з ВНТ характеризується глибоким мінімумом, що спостерігається на одержаній кривій за концентрації вуглецевих нанотрубок у 9,6% ваг. Ця особливість є результатом локалізації електронів у плівці Al$_2$O$_3$, що утворюється на поверхні зразків. Різке зменшення електропровідности композиції Al + ВНТ, на відміну від композиції на основі Cu, пояснюється низкою чинників, зокрема, зміщенням рівня Фермі ВНТ глибоко у валентну зону.

Ключові слова: вуглецева нанотрубка, нанокомпозит, електрична провідність.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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