Структура та транспортні властивості одностінних вуглецевих нанотрубок, модифікованих кобальт-вмісними комплексами

Автори І.В. Овсієнко1, Т.А. Лень1, Л.Ю. Мацуй1 , О.А. Голуб2, Ю.І. Прилуцький, Т.Л. Цареградська1, Г.В. Саєнко1
Приналежність

1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська 64/13, 01601 Київ, Україна

2Національний університет «Києво-Могилянська академія»,вул. Г. Сковороди 2, 04070, Київ, Україна

Е-mail
Випуск Том 12, Рік 2020, Номер 6
Дати Одержано 28 серпня 2020; у відредагованій формі 20 грудня 2020; опубліковано online 25 грудня 2020
Посилання І.В. Овсієнко, Т.А. Лень, Л.Ю. Мацуй, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 12 № 6, 06023 (2020)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.12(6).06023
PACS Number(s) 61.48.De, 88.30.rh
Ключові слова Одностінні вуглецеві нанотрубки, Кобальт-вмісні комплекси, Магнітна сприйнят-ливість, Стрибкова провідність із змінною довжиною стрибка.
Анотація

В статті наведені результати досліджень структурно-морфологічних особливостей та транспортних властивостей одностінних вуглецевих нанотрубок, модифікованих кобальт-вмісними комплексами. В роботі запропонована схема, яка дозволяє одночасно проводити очистку вихідного карбонового наноматеріалу від залишок металу-каталізатору та частинок невпорядкованого нанокарбону, розділяти джгути нанотрубок на окремі нанотрубки, розрізати окремі нанотрубки по дефектам, а також модифікувати вуглецеві нанотрубки кобальт-вмісними комплексами. Проведені термомагнітометричні дослідження встановили, що після модифікації кобальт у вигляді катіонів знаходиться в складі комплексів, приєднаних до поверхні нанотрубок. При нагріванні кобальт-вмісні комплекси руйнуються і на поверхні нанотрубок утворюються наночастинки металічного кобальту. В роботі показано, що для об'ємних зразків одностінних вуглецевих нанотрубок основним механізмом провідності є стрибкова провідність із змінною довжиною стрибка для випадку трьохвимірних систем. Такий механізм провідності є характерним для невпорядкованих графітових матеріалів, а також для матів та джгутів одностінних вуглецевих нанотрубок. В роботі виявлено, що модифікація одностінних вуглецевих нанотрубок кобальт-вмісними комплексами приводить до зміни механізмів електропровідності об'ємних зразків вуглецевих нанотрубок. Електропровідність об'ємних зразків модифікованих одно-стінних вуглецевих нанотрубок описується в рамках степеневої температурної залежності, типової для індивідуальних одностінних вуглецевих нанотрубок. В роботі показано, що така зміна механізмів провідності об'ємних зразків одностінних вуглецевих нанотрубок пов'язана із створенням на поверхні нанотрубок невеликого від'ємного заряду внаслідок поверхневої модифікації нанотрубок.

Перелік посилань