Научная статья на тему 'ЗАПОЛНЕНИЕ КАНАЛОВ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НАНОКРИСТАЛЛАМИ FECL3 И FEI2'

ЗАПОЛНЕНИЕ КАНАЛОВ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НАНОКРИСТАЛЛАМИ FECL3 И FEI2 Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
36
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Елисеев А.А., Харламова М.В., Чернышева М.В., Бржезинская М.М., Виноградов А.С.

В работе были получены нанокомпозиты FeCl3@ОСНТ и FeI2@ОСНТ путем капиллярного заполнения внутренних каналов открытых одностенных нанотрубок расплавами выбранных соединений с последующим медленным охлаждением. Полученные образцы были исследованы методами ПЭМ высокого разрешения, спектроскопии комбинационного рассеяния, NEXAFS и РФЭС. Было изучено влияние интеркалированных солей на электронную структуру одностенных углеродных нанотрубок.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Елисеев А.А., Харламова М.В., Чернышева М.В., Бржезинская М.М., Виноградов А.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

FILLING OF SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES CHANNELS BY FeCl3 AND FeI2 NANOCRYSTALLS

In this work nanocomposites FeCl3@ОСНТ and FeI2@ОСНТ were prepared via capillary filling of single-walled carbon nanotubes channels by melts of FeCl3 and FeI2 with slowly cooling to room temperature for better crystallization. Samples were characterized by HRTEM, Raman spectroscopy, NEXAFS and XPS. The influence of guest compounds on nanotubes electronic structure was studied.

Текст научной работы на тему «ЗАПОЛНЕНИЕ КАНАЛОВ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НАНОКРИСТАЛЛАМИ FECL3 И FEI2»

НАНОСТРУКТУРЫ

NANOSTRUCTURES

УДК 546.72'46'621'21

ЗАПОЛНЕНИЕ КАНАЛОВ ОДНОСТЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК НАНОКРИСТАЛЛАМИ FeCl3 И FeI2

А.А. Елисеев1, М.В. Харламова1, М.В. Чернышева1, М.М. Бржезинская23, А. С. Виноградов3, А.В. Лукашин1, Ю.Д. Третьяков1

Московский Государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119992, Москва, Россия 2BESSY, 12489 Berlin, Germany 3Институт физики им. В.А. Фока, Санкт-Петербургский государственный университет, 198504, Санкт-Петербург, Россия

Тел. +7 495 939 52 48, e-mail: x-mari-mir@yandex.ru

В работе были получены нанокомпозиты FeCl3@ОСНТ и FeI2@ОСНТ путем капиллярного заполнения внутренних каналов открытых одностенных нанотрубок расплавами выбранных соединений с последующим медленным охлаждением. Полученные образцы были исследованы методами ПЭМ высокого разрешения, спектроскопии комбинационного рассеяния, NEXAFS и РФЭС. Было изучено влияние интеркалированных солей на электронную структуру одностенных углеродных нанотрубок.

FILLING OF SINGLE-WALLED CARBON NANOTUBES CHANNELS BY FeCl3 AND Feb NANOCRYSTALLS

А.А. Eliseev1, М.У. Kharlamova1, М. V.Chernysheva1, М.М. Brzhezinskaya23, А.8. Vinogradov3, А.У. Lukashin1, Yu.D. Tretyakov1

'Moscow State University, 119992, Moscow, Russia 2BESSY, 12489 Berlin, Germany 3Institute of Physics, Saint-Petersburg State University, 198504, Saint-Petersburg, Russia

In this work nanocomposites FeCl3@ОСНТ and FeI2@ОСНТ were prepared via capillary filling of single-walled carbon nanotubes channels by melts of FeCl3 and FeI2 with slowly cooling to room temperature for better crystallization. Samples were characterized by HRTEM, Raman spectroscopy, NEXAFS and XPS. The influence of guest compounds on nanotubes electronic structure was studied.

Введение

Большой интерес исследователей к одностенным углеродным нанотрубкам (ОСНТ) обусловлен их уникальными структурными, электрическими свойствами (высокий фактор анизотропии, электрическая проводимость), зависящими от диаметра и хирально-сти нанотрубок, необычным механическим поведением (высокие значения модуля Юнга и предела прочности на разрыв), новыми сорбционными, оптическими свойствами [1, 2].

Особые свойства одностенных углеродных на-нотрубок обусловлены как сходством нанотрубок с элементарным графеновым слоем, так и их уникальной тубулярной структурой. ОСНТ обладают четко выраженной атомной структурой, сверхмалым диаметром (от 0,4 нм) и максимальным среди всех известных структур параметром анизотропии, что делает их привлекательными для использования в качестве темплата для формирования одномерных нанокристаллов во внутренних каналах нанотрубок

[3]. Химический дизайн ОСНТ путем их заполнения подходящими проводящими, оптическими или магнитными материалами позволяет создать новый класс наноматериалов и наноструктур на основе на-нотрубок. При этом наибольший интерес представляют наноструктуры «одномерный кристалл-ОСНТ» ввиду наиболее четкого проявления в них роли ин-теркалированных веществ. Так, например, внедрение донора электронов (с уровнем Ферми, расположенным в зоне проводимости ОСНТ) в каналы металлических нанотрубок может привести к увеличению электронной плотности на стенках нанотрубок, что проявится в лучшей проводимости нити композита; в то время как внедрение акцептора электронов (с уровнем Ферми ниже уровня Ферми ОСНТ) может вызвать переход системы в полупроводниковое состояние. Этот подход позволяет управлять электронной структурой ОСНТ путем внедрения во внутренний канал нанотрубок металлических или полупроводниковых материалов.

Благодаря возможности регулирования проводимости одностенной углеродной нанотрубки путем изменения ее стуктуры ОСНТ являются перспективными для получения новых наноматериалов и нано-устройств для использования в качестве элементов наноэлектромеханических систем (НЭМС) и нано-электроники - логических элементов, устройств памяти, передачи данных. Высокая напряженность электрического поля, порождаемая малым наномет-ровым диаметром нанотрубки по отношению к среднему приложенному напряжению, приводит к аномально высокому току эмиссии при относительно малых напряжениях, что лежит в основе создания холодных катодов и эмиттеров на основе углеродных нанотрубок [4].

Традиционно для заполнения каналов одностен-ных углеродных нанотрубок используется капиллярная технология, заключающаяся в капиллярном заполнении внутренних каналов одностенных на-нотрубок расплавами выбранных соединений с последующим медленным охлаждением для достижения лучшей кристаллизации наночастиц в каналах ОСНТ [5]. Основными достоинствами этого подхода является его простота, однородность формируемых наноструктур, высокая степень заполнения внутренних каналов ОСНТ и высокая кристалличность получаемых одномерных кристаллов. Однако выбранные для интеркаляции соединения должны удовлетворять ряду требований. Во-первых, они должны обладать низкими значениями поверхностного натяжения в расплаве (у < 170 мН/м) [6], а во-вторых, должны иметь низкие температуры плавления (< 900° С), что позволяет избежать деструкции нанотрубок в процессе заполнения.

В настоящее время большое число исследований посвящено заполнению каналов одностенных углеродных нанотрубок металлами (Ag, Pt и т.д.), оксидами металлов (ZrO2, MoO2, NiO, La203 и т.д.), гало-генидами (KI, AgCl, ZrCU, CdCb, ТЬС1з и т.д.) и фул-леренами [7-10]. Однако в большинстве этих работ основное внимание уделяется структуре полученных нанокомпозитов, при этом мало внимания уделяется электронным свойствам интеркалированных нанотрубок. В то же время именно эти характеристики являются главными для практического применения наноматериалов на основе одностенных углеродных нанотрубок. В связи с этим в данной работе были синтезированы наноструктуры на основе одностен-ных углеродных нанотрубок, заполненных хлоридом и иодидом железа, и исследовано влияние интерка-лированных солей на электронную структуру одно-стенных углеродных нанотрубок.

Экспериментальная часть

Одностенные углеродные нанотрубки были получены методом каталитического электродугового синтеза с использованием графитовых стержней диаметром 0,8 см и иттрий-никелевого катализатора при

давлении гелия 550 торр (73,3 кПа) и токе 100-110 А [11]. ОСНТ были очищены с помощью многоступенчатой процедуры, включающей несколько последовательных этапов окисления продукта на воздухе при 350-400° С (2-3 этапа) и 500-550° С (1-2 этапа), а также стадии промывки продукта соляной кислотой для удаления металлов-катализаторов [12]. Очищенные нанотрубки, содержащие не более 0,15 масс.% катализатора и 80-95 масс.% ОСНТ, были открыты с помощью температурной обработки при 500° С в токе сухого воздуха в течение 30 минут. В ходе окисления было достигнуто удаление замыкающих сфер без разрушения структуры самих ОСНТ.

Далее навеску открытых ОСНТ (0,025 г) перетирали в агатовой ступке с навеской соответствующей соли железа - FeCl3 или FeI2, взятых в молярном соотношении 1:1. Полученную смесь вакуумировали при 10-4 мбар в течение 3 часов и отпаивали в кварцевую ампулу. Образцы нагревали со скоростью 1° С/мин до температуры, на 100° С превышающей точку плавления соответствующей соли (408° С -для FeCl3 и 687° С - для FeI2), и выдерживали в течение 6 часов. Затем системы охлаждали со скоростью 1° С/мин до комнатной температуры с целью достижения лучшей кристаллизации наночастиц в каналах ОСНТ. Полученные образцы были обозначены FeClз@ОСНТ и FeI2@ОСНТ соответственно.

Микроструктура полученных нанокомпозитов была изучена на просвечивающем электронном микроскопе высокого разрешения JEOL 2100 при ускоряющем напряжении 300 кВ (Тайнан, Тайвань). Спектры комбинационного рассеяния ОСНТ и нано-композитов были получены на рамановском микроскопе Renishaw InVia с использованием лазеров с длинами волн 514 нм (Ar, 20 мВт), 633 нм (HeNe, 17 мВт) и 785 нм (NIR, 300 мВт) с помощью ND (neutral density) фильтров с варьируемой мощностью в интервале 0,00005-100%.

Исследования рентгеновских спетров поглощения и рентгеновских фотоэлектронных спектров для FeCl3@ОСНТ и FeI2@ОСНТ были выполнены с использованием оборудования Российско-Германского канала вывода и монохроматизации синхро-тронного излучения (СИ) для специализированного электронного накопителя БЭССИ II (г. Берлин) [13]. Подготовка образцов для фотоэлектронных измерений осуществлялась на воздухе. Порошки исследуемых FeCl3@ОСНТ и FeI2@ОСНТ втирались в рифленую поверхность подложки - полоски металлического индия размером 7x7 мм. Подробно детали подготовки образцов описаны в нашей предыдущей работе [14].

БТС спектров поглощения была получена путем регистрации полного электронного выхода внешнего рентгеновского фотоэффекта в режиме измерения тока утечки с образца при варьировании энергии падающих на него фотонов. Спектры поглощения нормировались на падающий фотонный поток, который мониторировался путем регистрации полного элек-

тронного выхода с чистой поверхности кристалла золота, установленного на держателе манипулятора.

Фотоэлектронные спектры для всех образцов были измерены в режиме регистрации нормальной фотоэмиссии с использованием сферического анализатора Phoibos 150 (фирма-производитель Specs), разрешение которого во время записи спектров составляло 200 мэВ. Калибровка анализатора по энергии была осуществлена по фотоэлектронным спектрам 4/7/2,5/2-электронов атомов золота. Калибровка монохроматора производилась путем записи основных фотоэлектронных линий C ^-спектров, возбуждаемых излучением, которое отражалось от дифракционной решетки в первом и втором порядках дифракции.

Обсуждение результатов

На рис. 1 представлена микрофотография высокого разрешения нанокомпозита FeI2@OCHT, на которой изображен пучок одностенных углеродных нанотрубок с внутренним диаметром 1,4 нм. Из микрофотографии следует, что каналы нанотрубок заполнены, причем внутри каналов наблюдается формирование одномерных кристаллов с упорядоченной структурой. В наблюдаемой проекции одномерный кристалл выглядит как цепочка пар атомных колонок, расположенных вдоль оси нанотрубки с периодичностью 0,33 нм, а в поперечном направлении - с расстоянием между цепочками атомных колонок 0,23-0,3 нм. Наблюдаемая величина 0,33 нм хорошо согласуется с параметром решетки объемного йоди-да железа, соответствуя величине d002 = 0,3 3 8 нм (пр. гр. P-3m, а = 0,404 нм, c = 0,676 нм). Искажение решетки одномерного кристалла FeI2 по сравнению с объемной фазой составляет менее 6%. Периодичность в поперечном направлении не может быть точно установлена для одномерного кристалла FeI2 в связи с невозможностью однозначного отнесения наблюдаемого изображения к конкретной проекции кристалла.

Рис. 1. Микрофотография высокого разрешения образца FeI2@OCHT Fig. 1. FeI2@OCHT sample high resolution micro-picture

Исследование образцов методом спектроскопии комбинационного рассеяния (рамановской спектроскопии) позволяет установить влияние вводимых в каналы ОСНТ наночастиц на электронную структуру

нанотрубок. Типичный спектр комбинационного рассеяния одностенных нанотрубок характеризуется тремя особенностями [15]: наличием радиальной дышащей моды (КБМ) при частотах < 200 см-1, соответствующей синхронным радиальным колебаниям атомов углерода (Л1г); Б-линии в области 13001350 см-1, относящейся к структурным дефектам и разупорядочению; присутствием высокочастотной О-полосы между 1500 см-1 и 1600 см-1, связанной с колебаниями связи С-С (колебание Б2г графена), которая характеризуется двумя наиболее интенсивными модами [16]. О~-мода при низких частотах (~ 1540-1575 см-1), связана с тангенциальными колебаниями (по касательной вдоль периметра нанотруб-ки) атомов углерода в молекуле ОСНТ, а О+-мода при высоких частотах (~ 1590 см-1) связана с продольными (вдоль оси ОСНТ) колебаниями. Следует отметить, что положение О+-моды не зависит от диаметра нанотрубки, в то время как частота О~-линии сильно меняется в зависимости от диаметра ОСНТ и описывается эмпирическими соотношениями

47,7 d2

79,5 d2

для полупроводниковых и металлических нанотру-бок соответственно [15].

Согласно данным рамановской спектроскопии, в спектрах нанокомпозитов наблюдается общая тенденция сдвига КБМ-полос в высокочастотную область по сравнению с незаполненными ОСНТ, при этом ее величина зависит как от энергии возбуждающего лазера, так и от химической природы внедренного в нанотрубки соединения. На рис. 2 представлены характеристические КБМ- и О-области спектров комбинационного рассеяния ОСНТ, нанокомпозитов РеС13@ОСНТ и Ре12@ОСНТ, измеренные с помощью лазеров с энергиями 2,41 эВ (а), 1,96 эВ (Ь), 1,58 эВ (с) и (Хех = 514, 633 и 785 нм соответственно) в частотной области 100-1700 см-1. Изменения в КБМ-области рамановских спектров композитов, по-видимому, связаны с увеличением силы связи С-С и соответствующим возможным уменьшением длины связи и, следовательно, диаметра трубок. В спектрах заполненных нанотрубок, полученных при возбуждении образцов лазером с длиной волны 514 нм (2,41 эВ), величина сдвига линий КБМ-мод уменьшается от 8 см-1 до 5 см-1 при переходе от хлорида к иодиду. Такое поведение может свидетельствовать о равномерном увеличении диаметра нанокристаллов. Другим возможным объяснением изменений в КБМ-области спектров композитов может являться химическое связывание внедренных наночастиц со стенками ОСНТ, также приводящее к изменению энергии С-С связи и, следовательно, частот радиальных колебаний заполненных нанотрубок.

ш

127

120 150 180 210 240 1560 1600 1640

Рамановский сдвиг, см-1

а

120 150 180 210 1500 1600 1700

Рамановский сдвиг, см -1

b

120 150 180 210 1500 1550 1600 1650

Рамановский сдвиг, см -1

с

Рис. 2. Спектры комбинационного рассеяния для ОСНТ и нанокомпозитов FeCl3@ОСНТ и FeI2@ОСНТ в RBM- и G-областях, измеренные при энергиях лазера 2,41 эВ (а), 1,96 эВ (b) и 1,58 эВ (с) Fig. 2. Combinational scattering spectra for ОСНТ and nanocomposite FeClз@ОСНТ and Fel2@ОСНТ in RBM and G-areas, taken at laser energies 2,41 eV (a), 1,96 eV (b) and 1,58 eV (c)

Одновременно с изменениями в КБМ-модах в О-области рамановских спектров композитов происходит значительный сдвиг О-полос (О+ и ОТ) на 3-15 см-1 в высокочастотную область по сравнению с незаполненными ОСНТ, что может быть объяснено переносом электронов со стенок ОСНТ на нанокри-сталлы галогенидов металлов и, как следствие, изменением электронной структуры нанотрубок в композитах. Отметим, что величина этого сдвига зависит как от энергии возбуждающего лазера - с уменьшением энергии лазерного излучения равномерно увеличивается сдвиг О+-полос (например, для композита РеС13@ОСНТ ее положение изменяется на 6 см-1 при возбуждении 2,41 эВ и на 14 см-1 при возбуждении 1,58 эВ), так и от химической природы внедренного в каналы нанотрубок галогенида. Так, при переходе от БеС13 к Бе12 сдвиг О+-моды нанокомпозитов (например, при £лазера=2,41 эВ) по сравнению с ОСНТ уменьшается от 6 см-1 до 2 см-1, что, по-видимому, связано с уменьшением сродства к электрону при переходе от хлора к иоду. Этот факт позволяет предположить, что механизм переноса заряда в наноком-позите заключается в переносе электронной плотности со стенок ОСНТ на атомы (ионы) галогена. Неравномерность в сдвиге О-мод в спектрах композитов БеС13@ОСНТ и Ре12@ОСНТ при различных энергиях возбуждения лазера, возможно, обусловлена различным влиянием интеркалирован-ных нанокристаллов на электронные свойства нано-трубок различных диаметров.

Следует отметить, что кроме значительных сдвигов КБМ- и О-полос в рамановских спектрах нанокомпозитов БеС13@ОСНТ и Бе12@ОСНТ, свидетельствующих о механическом и электронном взаимодействии стенок ОСНТ с внедренными нанокристал-лами, происходит изменение профиля О-моды, особенно ясно проявляющееся в нанокомпозите БеС13@ОСНТ при возбуждении лазером с длиной волны 633 нм (энергией 1,96 эВ) (рис. 2, Ь). При этой энергии возбуждения профиль О-моды теряет характерный для металлических нанотрубок вид и переходит к О-моде, характерной для ОСНТ с полупроводниковым типом проводимости. Аналогичные наблюдения были ранее описаны в работах [17, 18], посвященных исследованию рамановских спектров допированных ОСНТ, авторы которых относили изменение профиля О-моды к потере резонансных условий возбуждения металлических нанотрубок при их заполнении электрон-донорными и акцепторными соединениями. Альтернативным объяснением изменения профиля О-мод может быть переход металлических ОСНТ в полупроводниковое состояние после их заполнения одномерными кристаллами БеС13 и Бе12 из-за переноса электронов со стенок ОСНТ вследствие акцептирования электронов нанокри-сталлами БеС13 и Бе12.

На рис. 3 приведены обзорные фотоэлектронные спектры для образцов БеС13@ОСНТ и Бе12@ОСНТ, полученные при энергии возбуждающих квантов

---- FeCl3@OCHT

— FeI2@OCHT

— ОСНТ 155 170

Е =1,58 эВ

лил ер *

1030 эВ. Рисунок демонстрирует, что наряду с сигналом от атомов углерода, железа и хлора в случае обоих образцов в спектрах присутствует интенсивный сигнал от атомов кислорода. И если для образца Бе12@ОСНТ (рис. 3, а) этот сигнал прежде всего обусловлен атомами кислорода от оксидного слоя на поверхности индиевой фольги, которая была использована в качестве подложки, то для образца РеС13@ОСНТ (рис. 3, Ь) можно с уверенностью утверждать, что это сигнал от атомов кислорода, которые присутствуют непосредственно в образце и были привнесены в него на стадии заполнения исходных ОСНТ хлоридом железа. Помимо этого, относительные интенсивности фотоэлектронных линий подтверждают выводы о заполнении каналов ОСНТ га-логенидами железа согласно данным ПЭМ и спектроскопии комбинационного рассеяния.

Энергия связывания, эВ а

Энергия связывания, эВ b

Рис. 3. Обзорные фотоэлектронные спектры FeCl3@OCHT (а) и Feh@OCHT (b), полученные при энергии возбуждающих квантов 1030 эВ Fig. 3. Scan FeCh@OCHT (а) and Feh@OCHT (b) photoelectronic spectra resulted in driving quantum energy 1030 eV

Рентгеновская абсорбционная спектроскопия, или NEXAFS-спектроскопия (Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure), использует связь спектральных характеристик ближней тонкой структуры (БТС) рентгеновских спектров поглощения (РСП) с параметрами локальной атомной и электронной структуры исследуемого вещества вблизи поглощающего атома. На рис. 4 показаны основные экспериментальные результаты, полученные в данной работе методом NEXAFS-спектроскопии: спектры ближней тонкой структуры вблизи Cls-края поглощения для наноком-позитов FeCl3@OCHT и FeI2@OCHT, которые сопоставлены со спектром исходных ОСНТ.

Энергия фотонов, эВ

Рис. 4. Ближняя тонкая структура ds-спектров поглощения OCHT (1), FeI2@OCHT (2) и FeCh@OCHT (3). Спектры нормированы на величину интенсивности непрерывного поглощения при энергии квантов 315 эВ Fig. 4. Short-distance fine structure of OCHT (1), Feh@OCHT (2) and FeCl3@OCHT (3) Cls-absorption spectra. The spectra are rated for the range of intensity of continuous absorption at the energy quantum 315 eV

Данные NEXAFS-спектроскопии подтверждают основной вывод, сделанный выше, а именно, что в результате процедуры синтеза произошло заполнение внутренних каналов ОСНТ как йодидом, так и хлоридом железа (рис. 4, а). Причем данное заполнение сопровождается образованием химической связи между кристаллами галогенидов железа и изменению заряда на атомах углерода. Об этом свидетельствует появление в Cls-спектрах поглощения и FeCl3@OCHT, и FeI2@OCHT детали спектра А*. Данная деталь пред-

ставляет из себя малоинтенсивное плечо, расположенное со стороны меньших энергий фотонов (284,1 эВ) у п-резонанса А (285,4 эВ). Сдвиг полосы А* относительно основной линии п-резонанса свидетельствует о переносе электронной плотности со стенок ОСНТ на нанокристаллы галогенидов железа, расположенные внутри каналов нанотрубок. Кроме того, увеличение относительного сдвига и возрастание интенсивности полосы А* С1Б-края поглощения образца РеС13@ОСНТ указывает на увеличение переноса заряда при переходе от Ре12@ОСНТ к РеС1э@ОСНТ (рис. 4, Ь).

В силу малой разницы в зарядах на ОСНТ и кристаллах, внедренных в каналы соединений, образование химической связи не приводит к изменению координации атомов углерода от плоской гексагональной, характерной для графенового листа, к объемной тетраэдрической, известной для алмаза. Об этом свидетельствует неизменность части спектра в области энергии фотонов 302-313 эВ (полосы Е и К). В свете уже установленных фактов оказалось неожи-даннным сильное редуцирование п-резонанса (пик А) в случае образца РеС13@ОСНТ. Такое редуцирование было нами выявлено в случае фторированных ОСНТ и МСНТ, когда в результате взаимодействия атомов углерода и фтора происходило образование ковалентной связи между атомами углерода и фтора посредством присоединения атомов фтора к 2пр7-орбиталям атомов углерода с образованием гибридных Р2р-С2р7с-орбиталей, вызывающее также гофрирование боковых поверхностей нанотрубок [14]. Следует отметить, что относительная интенсивность полосы А незначительно отличается при записи спектров с разных точек на поверхности образца при сохранении неизменными остальных деталей спектров. Возможно, что таким образом в С1Б-спектрах поглощения проявляется неполное заполнение внутренних каналов ОСНТ хлоридом железа, которое видно на ПЭМ изображениях данного нанокомпози-та. Данный экспериментальный факт не наблюдался для Ре12@ОСНТ, что говорит о его большей однородности.

Выводы

Таким образом, в данной работе были получены нанокомпозиты РеС13@ОСНТ и Ре12@ОСНТ путем капиллярного заполнения внутренних каналов открытых одностенных нанотрубок расплавами выбранных соединений с последующим медленным охлаждением для достижения лучшей кристаллизации наночастиц в каналах ОСНТ. Было исследовано влияние интеркалированных солей на электронную структуру нанотрубок.

Данная работа выполнена при поддержке двусторонней программы «Российско-немецкая лаборатория в БЭССИ», Российской Федеральной Программы (контракт № 02.513.11.3355), Российского Фонда Фундаментальных Исследований (проект № 06-0216998).

Список литературы

1. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. Vol. 354. P. 56-58.

2. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Saito R. Physics of carbon nanotubes // Carbon. 1995. Vol. 33. P. 883891.

3. Sloan J., Kirkland A.I., Hutchison J.L., Green M.L.H. Integral atomic layer architectures of 1D crystals inserted into single walled carbon nanotubes // Chem. Commun. 2002. Vol. 1. P. 1319-1332.

4. Суздалев И.П. Нанотехнология: введение в физику и химию нанокластеров, наноструктур и нано-материалов. М: Комкнига, 2006.

5. Sloan J., Wright D.M., Woo H.-G., Bailey S., Brown G., York A.P.E., Coleman K.S., Hutchison J.L., Green M.L.H. Capillarity and silver nanowire formation observed in single walled carbon nanotubes // Chem. Commun. 1999. Vol. 23. P. 699-700.

6. Ebbesen T.W. Wetting, filling and decorating carbon nanotubes // J. Phys. Chem. Solids. 1996. Vol. 57. P. 951-955.

7. Govindaraj A., Satishkumar B.C., Nath M. Metal nanowires and intercalated metal layers in single-walled carbon nanotube bundles // Chem. Mater. 2000. Vol. 12. P. 202-205.

8. Sloan J., Dunin-Borkowski R.E., Hutchison J.L., Coleman K.S., Williams V.C., Claridge J.B., York A.P.E., Xu C., Bailey S.R., Brown G., Friedrichs S., Green M.L.H. The size distribution, imaging and obstructing properties of C60 and higher fullerenes formed within arc-grown single walled carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. 2000. Vol. 316. P. 191-198.

9. Sloan J., Kirkland A.I., Hutchison J.L., Green M.L.H. Aspects of crystal growth within carbon nanotubes // C. R. Physique. 2003. Vol. 4. P. 1063-1074.

10. Chen Y.K., Chu A., Cook J., Green M.L.H., Harris P.J.F., Heesom R., Humphries M., Sloan J., Tsang S.C., Turne J.F.C. Synthesis of carbon nanotubes containing metal oxides and metals of the d-block and /-block transition metals and related studies // J. Mater. Chem. 1997. Vol. 7. P. 545-549.

11. Krestinin A.V., Kislov M.B., Ryabenko A.G. in: Gucery S., Gogotsi Y.G., Kuznetsov V. Formation of nanofibers and nanotubes production // NATO Science series, II. Mathematics, Physics and Chemistry, Kluwer Academic Publishers, Netherlands. 2004. Vol. 169. P. 107-114.

12. Krestinin A.V., Kiselev N.A., Raevskii A.V., Ryabenko A.G., Zakharov D.N., Zvereva G.I. Perspectives of single-wall carbon nanotube production in the arc discharge process // Eurasian Chem. Tech. J. 2003. Vol. 5. P. 7-18.

13. Fedoseenko S.I., Iossifov I.E., Gorovikov S.A., Schmidt J.-H., Follath R., Molodtsov S.L., Adamchuk V.K, Kaindl G. Development and present status of the Russian-German soft X-ray beamline at BESSY II // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 2001. Vol. 470. P. 84-88.

14. Бржезинская М.М., Виноградов Н.А., Мура-дян В.Е., Шульга Ю.М., Полякова Н.В., Виноградов А. С. Характеризация фторированных многостенных углеродных нанотрубок методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии // ФТТ. 2008. T. 50, № 3. C. 565-571.

15. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Jorio A., Filho A.G.S., Saito R. Raman spectroscopy on isolated single wall carbon nanotubes // Carbon. 2002. Vol. 40. P. 20432061.

16. Jorio A., Pimenta M., Souza-Filho A., Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M. Characterizing carbon nanotube samples with resonance Raman scattering // New J. Phys. 2003. Vol. 5. P. 139.1-139.17.

17. Bendiab N., Anglaret E., Bantignies J.-L., Zahab

A., Sauvajol J.L., Petit P., Mathis C., Lefrant S. Stoichiometry dependence of the Raman spectrum of alkali-doped single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev.

B. 2001. Vol. 64. P. 245424-1-6.

18. Sauvajol J.-L., Bendiaba N., Anglaret E., Petit P. Phonons in alkali-doped single-wall carbon nanotube bundles // C. R. Physique. 2003. Vol. 4. P. 1035-1045.

CIRED 2009 -

20-Я МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ И ВЫСТАВКА ПО РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Время проведения: 08.06.2009 - 11.06.2009 Место проведения: Чехия, Прага Темы: Электроника и электроэнергетика, Энергетика

CIRED проводится 1 раз в 2 года. После Турина в 2005 и Вены в 2007 20-я международная конференция по распределению электроэнергии собирает специалистов и руководителей компаний отрасли со всего мира в Праге, Чехия.

История CIRED:

Первая конференция CIRED была организована в мае 1971 г. бельгийской ассоциацией AIM (Association des Ingenieurs sortis de l'Institut d'Electricite Montefiore) как результат интереса, проявленного к тематике распределительных сетей 0,4-110 кВ на конференции этой организации в г. Льеже в 1969 г. В организации первой конференции CIRED также активно участвовала британская ассоциация ERA (Electrical Research Association). Первоначально планировалось проводить конференцию CIREd каждые два года поочередно в Бельгии и Великобритании. Однако огромное внимание специалистов разных стран к проблемам, поднимаемым на этих конференциях, привело к интернационализации деятельности CIRED и формированию постоянно действующей организации с таким же названием. Россия входит в состав организации CIRED с 1999 г.

В настоящее время конференции CIRED проводятся в разных европейских странах с периодичностью раз в два года. Тезисы докладов принимались до сентября 2008 года.

J шш

131

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.