Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa

Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa

Исследованы температурные зависимости сопротивления образцов, включающих одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) и полученных по разным технологиям при давлениях от 20 до 50 GPa, в интервале температур от 100 до 400 K. Обнаружен ряд особенностей в поведении электрических характеристик образцов в ин...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2005
Hauptverfasser: Бабушкин, А.Н., Волкова, Я.Ю., Образцова, Е.Д., Нарыгина, О.В.
Format: Artikel
Sprache:Russian
Veröffentlicht: Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України 2005
Schriftenreihe:Физика и техника высоких давлений
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70116
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa / А.Н. Бабушкин, Я.Ю. Волкова, Е.Д. Образцова, О.В. Нарыгина // Физика и техника высоких давлений. — 2005. — Т. 15, № 1. — С. 91-94. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70116
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-701162025-02-10T00:57:20Z Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa Електричні характеристики одностінних вуглецевих нанотрубок, отриманих різними технологіями, при тисках до 50 GPa Electric properties of different technology single-wall carbon nanotubes at pressures up to 50 GPa Бабушкин, А.Н. Волкова, Я.Ю. Образцова, Е.Д. Нарыгина, О.В. Исследованы температурные зависимости сопротивления образцов, включающих одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) и полученных по разным технологиям при давлениях от 20 до 50 GPa, в интервале температур от 100 до 400 K. Обнаружен ряд особенностей в поведении электрических характеристик образцов в интервале давлений 27–42 GPa. Наблюдаемые изменения электрических свойств необратимы. Temperature dependences of resistance of samples of single-wall carbon nanotubes (SWNT) of different technology have been investigated in the pressure and temperature range between 20 and 50 GPa, and 100 and 400 K, respectively. Some peculiarities in behaviour of electric properties (resistance and activation energy) of samples have been found in the pressure range 27–42 GPa. These changes are irreversible. 2005 Article Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa / А.Н. Бабушкин, Я.Ю. Волкова, Е.Д. Образцова, О.В. Нарыгина // Физика и техника высоких давлений. — 2005. — Т. 15, № 1. — С. 91-94. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 72.80.Rj, 81.40.Vw https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70116 ru Физика и техника высоких давлений application/pdf Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
description Исследованы температурные зависимости сопротивления образцов, включающих одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) и полученных по разным технологиям при давлениях от 20 до 50 GPa, в интервале температур от 100 до 400 K. Обнаружен ряд особенностей в поведении электрических характеристик образцов в интервале давлений 27–42 GPa. Наблюдаемые изменения электрических свойств необратимы.
format Article
author Бабушкин, А.Н.
Волкова, Я.Ю.
Образцова, Е.Д.
Нарыгина, О.В.
spellingShingle Бабушкин, А.Н.
Волкова, Я.Ю.
Образцова, Е.Д.
Нарыгина, О.В.
Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa
Физика и техника высоких давлений
author_facet Бабушкин, А.Н.
Волкова, Я.Ю.
Образцова, Е.Д.
Нарыгина, О.В.
author_sort Бабушкин, А.Н.
title Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa
title_short Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa
title_full Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa
title_fullStr Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa
title_full_unstemmed Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa
title_sort электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 gpa
publisher Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
publishDate 2005
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70116
citation_txt Электрические характеристики одностенных углеродных нанотрубок разной технологии получения при давлениях до 50 GPa / А.Н. Бабушкин, Я.Ю. Волкова, Е.Д. Образцова, О.В. Нарыгина // Физика и техника высоких давлений. — 2005. — Т. 15, № 1. — С. 91-94. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series Физика и техника высоких давлений
work_keys_str_mv AT babuškinan élektričeskieharakteristikiodnostennyhuglerodnyhnanotrubokraznoitehnologiipolučeniâpridavleniâhdo50gpa
AT volkovaâû élektričeskieharakteristikiodnostennyhuglerodnyhnanotrubokraznoitehnologiipolučeniâpridavleniâhdo50gpa
AT obrazcovaed élektričeskieharakteristikiodnostennyhuglerodnyhnanotrubokraznoitehnologiipolučeniâpridavleniâhdo50gpa
AT naryginaov élektričeskieharakteristikiodnostennyhuglerodnyhnanotrubokraznoitehnologiipolučeniâpridavleniâhdo50gpa
AT babuškinan električníharakteristikiodnostínnihvuglecevihnanotrubokotrimanihríznimitehnologíâmipritiskahdo50gpa
AT volkovaâû električníharakteristikiodnostínnihvuglecevihnanotrubokotrimanihríznimitehnologíâmipritiskahdo50gpa
AT obrazcovaed električníharakteristikiodnostínnihvuglecevihnanotrubokotrimanihríznimitehnologíâmipritiskahdo50gpa
AT naryginaov električníharakteristikiodnostínnihvuglecevihnanotrubokotrimanihríznimitehnologíâmipritiskahdo50gpa
AT babuškinan electricpropertiesofdifferenttechnologysinglewallcarbonnanotubesatpressuresupto50gpa
AT volkovaâû electricpropertiesofdifferenttechnologysinglewallcarbonnanotubesatpressuresupto50gpa
AT obrazcovaed electricpropertiesofdifferenttechnologysinglewallcarbonnanotubesatpressuresupto50gpa
AT naryginaov electricpropertiesofdifferenttechnologysinglewallcarbonnanotubesatpressuresupto50gpa
first_indexed 2025-12-02T08:59:20Z
last_indexed 2025-12-02T08:59:20Z
_version_ 1850386374167887872
fulltext Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 1 91 PACS: 72.80.Rj, 81.40.Vw А.Н. Бабушкин1, Я.Ю. Волкова1, Е.Д. Образцова2, О.В. Нарыгина1 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК РАЗНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ПРИ ДАВЛЕНИЯХ ДО 50 GPa 1Уральский государственный университет им. А.М. Горького ул. Ленина, 51, г. Екатеринбург, 620142, Россия 2Институт общей физики РАН ул. Губкина, 38, г. Москва, 119991, Россия Исследованы температурные зависимости сопротивления образцов, включающих одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) и полученных по разным технологи- ям при давлениях от 20 до 50 GPa, в интервале температур от 100 до 400 K. Об- наружен ряд особенностей в поведении электрических характеристик образцов в интервале давлений 27–42 GPa. Наблюдаемые изменения электрических свойств необратимы. Введение Углеродные нанотрубки обладают уникальными физико-химическими свойствами, такими как зависимость электронной структуры нанотрубки от угла ориентации графитовой плоскости относительно оси трубки (хиральности), капиллярный эффект, аномально-высокая прочность на растяжение и изгиб, высокие эмиссионные характеристики (см., напр., [1]). Известно, что под действием высокого давления в образцах, содержащих ОУНТ, происходят необратимые изменения электрических свойств, что мо- жет быть связано как с разрушением структуры образца, так и с зарождени- ем новых фаз. Цель нашего исследования − изучение влияния процентного содержания ОУНТ в образце на характер изменения его электрических свойств в результате сжатия под высоким давлением. Эксперимент Исследованы образцы ОУНТ двух типов: полученных методом термиче- ского распыления графита (содержание ОУНТ ~ 40%) [1] и методом HiPCO (содержание ОУНТ ~ 90%) [2]. Для изучения электрических свойств образца в условиях давлений до 50 GPa использовали камеру высокого давления (КВД) с наковальнями, изготов- Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 1 92 ленными из синтетических поликристаллических алмазов «карбонадо» [3]. Необходимо отметить, что наковальни такого типа проводят электрический ток, и их сопротивление практически не зависит от давления и температуры. Для нагружения КВД использовали низкотемпературный пресс, обеспечи- вающий возможность изменения давления при любой температуре образца в интервале 4.2−400 K. Более подробно методика эксперимента описана в [4]. Результаты эксперимента и их обсуждение Обнаружено, что в результате сжатия под высоким давлением электриче- ские свойства образцов меняются необратимо, в частности сопротивление увеличивается почти в полтора раза. На рис. 1 приведены типичные зависи- мости логарифма сопротивления от обратной температуры для образцов с разным содержанием примесей. 2 4 6 8 10 1 5.5 6.0 ln R, Ω 1000/T, K–1 44 GPa а б Рис. 1. Зависимости логарифма сопротивления от обратной температуры для об- разцов с 40- (а) и 90%-ным (б) содержанием ОУНТ Видно, что и в первом, и во втором случаях можно выделить две области с различными значениями энергии активации, но на температурной зависи- мости сопротивления образца с высоким содержанием ОУНТ имеется еще и переходная область. При сопоставлении барических зависимостей энергии активации образ- цов для двух температурных интервалов (рис. 2) также можно выделить не- которые общие черты. Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 1 93 25 30 35 40 45 50 0.00 0.02 0.04 E A, e V P, GPa 20 25 30 35 40 45 50 0.01 0.1 E A, e V P, GPa а б Рис. 2. Барические зависимости энергии активации образцов с 40- (а) и 90%-ным (б) содержанием ОУНТ для двух температурных интервалов: □ − T < 250 K, ∆ − T > 250 K Для образца с 40%-ным содержанием ОУНТ (рис. 2,а) при низкой темпе- ратуре энергия активации мала (порядка тепловой энергии) и практически не меняется с ростом давления. С повышением температуры ее величина возрастает и в интервале от 25 до 37 GPa сильно меняется в зависимости от давления (экстремумы вблизи 30 и 35 GPa). Несмотря на малую величину энергии активации, наблюдаемые особенности можно связать с активацион- ными процессами, т.к. подобные закономерности обнаружены и для образ- цов с 90%-ным содержанием ОУНТ (рис. 2,б). Величина энергии активации при T > 250 K значительно больше, чем в первом случае. В интервале от 25 до 37 GPa также имеются экстремумы, но они смещены в стороны меньших давлений, и возникает еще один минимум при 42 GPa. При температурах меньше 250 K величина энергии активации мала. Тем не менее особенности, возникающие на барической зависимости в интервале от 30 до 45 GPa, ско- рее всего связаны не с тепловыми эффектами, а с активационными процес- сами, поскольку в этом интервале давлений имеются экстремумы, такие же, как в предыдущих случаях. Результаты проведенных исследований показали, что процентное содер- жание ОУНТ в образце, несомненно, влияет на характер изменения его элек- трических свойств под действием высоких давлений. Причем, чем чище об- разец, тем более детально можно проследить эти изменения. Таким образом, очевидно, что представленные в данной работе результаты отражают пове- дение электрических характеристик непосредственно компакта ОУНТ, а не примесей, содержащихся в образце. 1. А.В. Елецкий, УФН 172, 402 (2002). 2. V.A. Karachevtsev, A.Yu. Glamazda, U. Dettlaff-Weglikowska, V.S. Kurnosov, E.D. Obraz- tsova, A.V. Peschanskii, V.V. Eremenko, S. Roth, HiPCO SWNT: Raman spectros- copy at 300 and 5 K. Photoelectric and optic properties of fullerenes P128. Физика и техника высоких давлений 2005, том 15, № 1 94 3. Л.Ф. Верещагин, Е.Н. Яковлев, Т.Н. Степанов, К.Х. Бибаев, Б.В. Виноградов, Письма в ЖЭТФ 16, 240 (1972). 4. Я.Ю. Волкова, Г.В. Бабушкина, А.Н. Бабушкин, Метастабильные состояния и фазовые переходы, Сб. научных трудов ин-та теплофизики УрО РАН, вып. 5. 198 (2001). A.N. Babushkin, Ya.Yu. Volkova, E.D. Obraztsova, O.V. Narygina ELECTRIC PROPERTIES OF DIFFERENT TECHNOLOGY SINGLE-WALL CARBON NANOTUBES AT PRESSURES UP TO 50 GPa Temperature dependences of resistance of samples of single-wall carbon nanotubes (SWNT) of different technology have been investigated in the pressure and temperature range between 20 and 50 GPa, and 100 and 400 K, respectively. Some peculiarities in behaviour of electric properties (resistance and activation energy) of samples have been found in the pressure range 27–42 GPa. These changes are irreversible. Fig. 1. Temperature dependences of resistance of samples containing 40 (а) and 90% (б) of SWNT Fig. 2. Baric dependences of activation energy of samples containing 40 (а) and 90% (б) of SWNT for two temperature ranges: □ − T < 250 K, ∆ − T > 250 K

Ähnliche Einträge