Харрис П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века
Подождите немного. Документ загружается.
~24
Глава
10.
Новые
возможности
и
спо
льзования
нанотрубных
структур
~
10.5.
УНТ
в
электронике
3~
(а)
Схема
полевого
транзистора
на
одной
однослойной
полу
проводяшей
углеродной
нанотрубе;
(Ь)
Характерная
вольт-ам
перная
характеристика
такого
транзистора,
на
вставке
-
из
менение
тока
с
изменением
напряжения
на
затворе
при
постоянном
напряжении
на
самом
ПТ
(У
= -0.6
В).
У
..
М
Рис.
10.4
10.5.2.
УНТполевой
транзистор
-
конкурент
кремниевого
Группа
Фаедона
Авориса
из
IВM
Т.
J.Watson Research Center
(США)
сообщи
ла
о
создании
транзистора
и
з
углеродных
нанотруб
(10.14),
по
своим
свойст
вам
превышающим
аналогичные
схемы
из
кремния,
который
в
настоящее
время
является
главным
компонентом
при
изготовлении
полупроводников.
На
поверхность
кремниевой
подложки р
-
или
и-типа,
предварительно
по
крытой
120-нм
слоем
Si0
2
,
из
раствора
осаждали
однослойные
нанотрубы
(на
один
транзистор
приходится
одна
или
несколько
трубок)
.
После
чего
формировали
титановые
электроды
истока
и
стока
.
Главное
отличие
от
пре
дыдущих
структур
состоит
в
том
,
что
здесь
используется
верхний
затвор,
как
в
современном
кремниевом
полевом
транзисторе
(рис.
10.4).
Авторы
сравни
ли
статические
параметры
своего
транзистора
(подпороговую
характеристи
ку
и
крутизну)
с
лучшими
на
сегодняшний
день
транзисторами
на
нанотру
бах.
Их
транзистор
оказался
еще
лучше
.
Полученные
результаты
весьма
важ
ны,
поскольку
углеродные
транзисторы
могут
быть
созданы
с
помощью
тех
нологий
,
применяемых
в
массовом
производстве
кремниевых
транзисторов,
но
при
этом
нанотрубы
позволяют
увеличить
на
порядок
подвижность
элек
тронов
.
Если
доказательства
жизнеспособной
технологии
УНТ
будут
найде
ны,
то
IBM
может
перевести
свои
существующие
фабрики,
включая
еще
не
открытый
$2
,5-миллиардный
завод
в
Восточном
Фишкиле,
на
уг
леродную
нанотехнологию
.
.
...
...
'
...w
Vgs-Vt
~
:::
...
-u
···
~lY
.t
tr
Ю
__
dl ",
·o.ev"
l'
....
,~~
•••••
;1O'H
'..:
~
.o.7~"'"
....
'..
-е
в
ILO
3
-а.о
у
••••••
::
•••
::..
"gIIM
••
А....
'" ••1.
~
r
Jl
-
4З
V
••••••
••
:::::I!I'
.••....•..•....••.•.....
'1
· o.tV
•••••
0.0
••••••••••••••••••••••
.
..
в
настоящее
время
производство
микросхем
подошло
к
пределу
дальнейше
го
уменьшения
размеров
электрических
проводников,
соединяющих
друг
с
другом
различные
компоненты
одного
кремниевого
чипа.
При
высокой
плотности
электрического
тока,
проходящего по
используемым
сейчас
тон
чайшим
медным
проволочкам
,
начинается
диффузия
атомов
металла,
что
может
в
итоге
привести
к
разрушению
электрического
контакта.
Электро
проводность
сверхмалых
проводников
также
значительно
снижается
вслед
ствие
рассеяния
электронов
на
поверхности
проводника
и
на
гранях
зерен
металла
,
составляющих
эти
проводники
.
Стало
ясно,
что
необходимо
ис
пользовать
принципиально
новые
технологии
.
Решение
проблемы
подска
зали
нанотрубы
.
Ученые
из
Э
ймс
Исследовательского
Центра
NASA
(Моффетт-Филд,
Калифорния,
США)
под
руководством
Ю
.
Ли
(10.13)
научились
выращивать
вертикальные
нанетрубы
на
требуемом
участке
кремниевой
подложки
,
а
за
тем
окружать
их
изолирующим
слоем
из
дв
уокиси
углерода,
в
результате
че
го
образуется
электропроводящий
канал
.
Обычно
Д1IЯ
создания таких
кана
лов
в
уже
существующей
пленке
вещества
-изолятора
в
результате
процесса
травления
проделывается
отверстие
,
которое
потом
заполняется
металличе
ским
проводником
.
Однако
по
мере
уменьшения
размеров
все
сложнее
ста
новится
выдерживать
постоянные
размеры
отверстия,
к
тому
же
заполнение
каналов
металлом
также
становится
все
более
сложным
делом.
Исследовате
ли
воспроизвели
обратный
процесс
-
сначала
вырастили
проводники
,
а
уж
потом
заполнили
изолятором
пространство
между
ними.
для
этого
поверх
ность
кремниевой
пластины
покрыли
тонким
слоем
хрома,
а
затем
на
него
нанесли
островки
катализатора
никеля.
После
этого
в
процессе
осаждения
углерода
в
электрическом
поле,
перпендикуяярном
Si~поверхности,
были
выращены
нанотрубы
длиной
порядка
1
О
мкм
И
30-100
нм
в
диаметре.
Затем
пространство
между
пучками
труб
было
заполнено
кремнием
снова
при
его
осаждении
из
паровой
фазы
.
Кремний
полностью
покрыл
поверхность,
так
что
самый
верхний
его
слой
пришлось
снять
,
чтобы
добраться
до
концов
на
нотруб.
для
компактного
пучка
нанотруб
сечением
в
250-500
нм
сопротив
ление
оказалось
малым
-
вполне
достаточным
для
обеспечения
надежного
электрического
контакта.
10.5.
УНТ
в
зnектронике
10.5.1.
Электрические
контакты
между
компонентами
микросхем
~6
Глава
10.
Новые
возможности
исполь
зования
нанотрубных
структур
10.5.3.
Разделение
ОСНТnо
типу
проводимости
Известно
(Глава
4),
что
обычно
и
металлические,
и
полупроводниковые
од
нослойные
нанотрубы
(ОСНТ)
растут
вместе
пучками.
НО
дЛЯ
использова
ния
нанотруб
как
элементов
наноэлектроники
необходимо
манипулировать
полупроводниковыми
и
металлическими
трубами
раздельно.
Ранее
это
про
делывал
ось
весьма
«варварским
»
методом
выжигания
полупроводниковых
труб
при
прохождении
по
пучку
электрического
тока
.
Совсем
недавно
группа
Р.
Крупке
из
Германии
(10.15)
разработала
метод
от
деления
металлических
от
полупроводниковых
ОСНТ
из
суспензии
при
ис
пользовании
электрофореза
на
переменном
токе
.
ОН
основан
на
проявлении
разницы
диэлектрических
констант
двух
ВИДОВ
нанотруб
в
растворе,
результа
том
которой
является
противоположный
момент
металлических
и
полупровод
никовых
труб
В
направлении
градиента
электрического
поля
.
Металлические
трубы
притягиваются
к
ряду
микроэлекгродов
,
оставляя
полупроводниковые
трубы
в
растворе
.
Дело
в том,
что
нанотруба
обретает
дипо
льный
момент
при
помещении
в
электрическое
поле.
этот
наведенный
момент
приводит
к
тому,
что
взвешенные
трубы
,
передвигаясь
,
выстраиваются
по
соответствующему
градиенту
электрического
поля
.
Недавно
стало
возможным
получать
суспензии
с
большим
выходом
отдельных
труб
(10.16).
В
соответствии
с
такой
методикой
50
мг
ост
-сажи
было
растворено
с
помощью
ультразвуковой
обработки
в
100
мл
D
2
0,
содержащем
1
вес
%
поверхностно-активного
додецил-супьфата
на
трия.
После
сонификации
суспензия
центрифугировалась
в
течение
4
часов
,
а
потом
взвесь
была
тщательно
профильтрована
.
Получающаяся
нанотрубная
су
спензия
имела
массовую
концентрацию
около
10
мг/л.
Она
была
проверена
на
предмет
содержания
особенностей
в
спектре
электронного
поглощения,
соот
ветствующих
переходам
между
особенностями
ван
Хова
в
электронной
МОТНО
сти
состояний
(см
.
Главу
4).
эта
суспензия
обнаруживала
также
сильную
флуо
ресценцию.
Оба
эти
наблюдения
доказывают
,
что
суспензия
состоит
главным
образом
из
индивидуальных
нанотруб,
покрытых
мицелами
,
а
не
из
трубных
пучков
(10.16).
капля
суспензии
(-10
мкл)
Осаждалась
на
микроэлектродах
стандартного
чипа,
к
которым
для
наблюдения
электрофореза
прикладывалось
переменное
с
частотой
10
МГц
напряжение
с
пиковой
величиной
10
В.
для
металлических
труб,
которые
содержат
подвижные
носители,
следова
ло
ожидать
очень
большую
по
абсолютной
величине
диэлектрическую
констан
-
ту,
превышающую
константу
раствора
(оо
2о
= 80,
и,
соответственно,
положи
тельное
(притягивающее)
действие
электрофореза
,
Тогда
как для
ПОЛУПРОВОДЯ
щих
нанотруб
с
Е
<5
электорофорез
ожидапся
отрицательным,
и
они
должны
10
.6
.
Пряжа
из
УНТ
нитей
3~
оставаться
в
растворе.
Это
и
было
получено на
эксперименте
при
проверке
по
Раман-спектру
оставшихся
вьшрямленных
по
направлению к
электродам
и
«прилепившихся»
К
ним
металлических
труб
с
диаметрами
<1.1
им
и
полупро
водниковых
труб
с
диаметрами
>
1.1
им
в
удаленном
растворе
(10. 15).
эффек
тивность
разделения
подтверждена
Раман-спектроскопическими
исследовани
-
ями
труб,
осажденных
при
электрофорезе
,
и
труб
,
оставшихся
в
растворе.
Таким
образом,
в
скором времени
следует
ожидать
появление
в
продаже
суспензий
как
из
чисто
полупроводниковых
,
так
и
из
чисто
металлических
нан
отруб
,
в
которых
остро
нуждаются
специалисты
наноэлектроники.
10.6.
Пряжа
из
УНТ
нитей
Китайские
ученые
из
Исследовательского
центра
нанотехнологий
Цинхуа
Университета
(10. 17)
изготовили
пряжу
из
сверхдлинных
нанотрубных
пуч
ков
длиной
до
30
см
.
Такие
нити
получаются
при
вытягивании
пучка
нан
от
руб
(подобно
шелковой
нити
из
кокона)
из
массива
УНГ
пленки
толщиной
в
несколько
сотен
микрометров,
выращенной
на
кремниевой
подложке.
Они
использовали
метод,
несколько
отличающийся
от
ранее
разработанного
французскими
исследователями
из
Исследовательского
центра
П.
Паскаля
(Пессак,
Франция)
,
которые
получали
волокна
после
смешивания
водной
суспензии
ОСНТ
с
добавлением
поверхностно
-активных
веществ
в
гидроди
намическом
потоке
с
водным
раствором
поливинилового
спирта
(10. 18).
Нити,
полученные
китайскими
учеными
,
также
выглядят
как
тонкие
ленты
из
параллельных
прядей
диаметром
-
100
нм
.
Оценка
показывает
,
что
из
1
см?
такого
массива
можно
сделать
10
м
нити.
ИЗ
этой
пряжи
,
как
счита
ют
авторы,
после
соответствующей
термической
обработки
можно
будет
де
лать
ткани
для
различных
«
м
а
к
р
ос
к
о
п
и
ч
е
с
ких»
применений,
например
для
пуленепробиваемых
жилетов
или
для
блокирования
электромагнитных
волн.
Для
демонстрации
свойств
подобной
пряжи
авторы
изготовили
поляри
затор
из
набора
параллельных
нанотрубных
волокон.
Свет
с
поляризацией
вдоль
оси
нанотруб
поглошался,
тогда
как
свет
,
поляризованный
перпенди
кулярно,
не
проходил
через
такие
нити.
Поляризатор
может
работать
в
УФ
области
спектра,
поскольку
нанотрубы
имеют
диаметр
- 1
О
нм.
10. 7.
Орrанизация
уrлероДных
нанотрубных
пучков
на
подложках
Группой
исследователей
из
Рунсселер
Политехнического
Института,
Троя,
США
(10.19)
разработан
метод
получения
упорядоченных
по
заданному
ри
сунку
УНТ
рядов
на
подложке
.
Рисунок
на
поверхности
кварца
или
Si0
2/Si,
~8
Глава
10.
Новые возможности
и
споль
зования
нанотрубных
структ
ур
Рис
.
10
.5
(а)
вид
вертикально
выросших
пучков
мент;
(6)
вид
горизон
тально
расходящихся
мнет,
выросших
на специально
подготов
ленных
на
подложке
канавках
(10
.19).
10.
9.
Снижение
работы
выхода
электрона
с
однослойных
нанотруб,
допированных
калием
Японские
исследователи
из
N1Т
Согротйоп
(1
О
.21)
установили
существенное
вли
яние
заполнения
оент
калием
на
величину
работы
выхода
электрона.
Объеди
ненные
в
жгуты
нанотрубы
с
диаметром
-1
нм
получали
при
термокаталитичес
ком
разложении
окиси
уг
лерода
.
Перед
проведением
измерений
методами
фото
эмиссионной
спектроскопии
цопированные
калием
образцы
в
течение
1
мин.
об
рабатывали
в
воде,
а
затем
в
течение
30
мин
.
подвергали
вакуумной
термообработ
ке
при
6О0
0
е
,
что
способствовало
удалению
калия
из
пространства
между
нанот
рубками,
а
также
с
поверхности
образцов
.
Анализ
результатов
спектральных
изме
рений
указал
на
степень
заполнения
открытых
оент
атомами
калия
-
К/С
поряд
ка
0.14.
Такое заполнение
привело
к
смещению
спектра
фотоэлектронов
на
- 1.4
эВ
,
соответствующее
снижение
работы
выхода
электронов
с
4.7
(для
открьггой
трубы)
по
3.3
эВ.
Таким
образом,
экспериментально
показано,
что
допирование
атомами
щелочных
металлов
открывает
во
зможность
повышения
эмиссионных
характеристик
углеродных
оент.
Отметим
,
что
подобное
смещение
уровня
Фер
ми,
определяющего
рабагу
выхо
да,
в
допированной
калием
или
литием
оент
было
теоретически
предсказано
российскими
исследователями
в
1993
r.
(1.47).
10.9.
Снижение
работы
выхода
э
лектрона
3~
~
':,.;
"
«:
~
~.
'*
.
Р"
"
,.-·
~·
·
tf
,
6
а
который
определяет
место
начала
роста
и
управляет
вертикальным
или
го
ризонтальным
направлением
роста,
наносили
предварительно
литографи
чески
.
Затем
подложка
экспонировалась
при
800
0
е
в
парах
смеси
катализа
тора
ксилена/ферроцена
(C
8HJ(
/Fe(CsН5),
который
осаждается
на
5i0
2
«вы
ступах
».
На
них
и
вырастают
мент
длиной
1-2
мкм
в
зависимости
от
вре
мени
процесса
(скорость роста
- 10
мкм
В
минуту).
На
одной
подложке
можно
было
создавать
и
вертикальные
(рис.
10.
5а)
,
и
горизонтальные
трубы
(рис.
10.
5б)
.
Горизонтальные
разнонаправленные
нанотрубы
вырастали
на
специально
глубоко
протравленных
канавках,
разделенных
полосками
5102'
Предлагаемый
процесс
полностью
совместим
со
стандартной
кремние
вой
технологией
для
производства
интегральных
схем.
Подобные
структуры
с
горизонтальными
и
вертикальными
нанотрубами
могут
с
успехом
ИСПОЛЬ
зоваться
в
микроэпектронике и
дисплеях
.
10.8.
Новые
полевые
эмиперы
для
экранов
Рис.
10
.6
Вид
сверху
на
массив
эмиттеров
их
пучков
многослойных
угле
родных
нанотруб.
Новая
технология
приготовления
нанотрубны
х
по
левых
эмитгеров
была
освоена
недавно
группой
МЯмомото
из
Японии
(10.20)
.
они
использовали
одностадий
ный
СВЧ
плазмо-химический
процесс
осаждения
~з
смеси
СН
4
и
водорода
на
стек
лянную
подложку,
предварительно
тюкрытую
хром-никелевым
бислоем
при
400
0
е
с
Контролем
энергии
катионов
углерода
постоянным
э
л
е
ктр
ич
ес
ким
полем.
Эмит
теры
из
мент
пучков
,
вытянутых
перпе
НдИКУЛЛРНО
подложке
(см
.
Рис.lО
.6)
,
вы
ПОЛНЯЛись
в виде
микроэлектродов
триодного
типа
,
которые
показали
токи
эмис
сии
в
несколько
мА/см
2
при
межзвектродном
расстоянии
1
мм,
напряжении
На
аноде
1
кв и
напряжении
смещения
100
В,
что
вполне
достаточно
для
экранов
.
Та
кая
технология
позволяет
создавать
нанотрубные
«пиксели
-
на
больших
площадях.
10.1
о.
ОСНТ
наноиэлучатель
света
IBM
группа
Фоедона
Авоуриса
изготовила
устройство
светового
излучения
на
основе
полупроводящей
оент
(lО.
22)-
трехтерминальный
полевой
транзи
стор
из
нанотрубы
диаметром
-1.4
нм
,
осажденной
из
раствора
на
150-нм
5iO
г
с
ло
й
,
расположенный
на
подложке
р+
Si.
контакты
стока
и
истока
на
концах
нанотрубы
из
50-нм
li
-nленки
приготовлялись
литографической
тех
никой.
Все
это
сверху
покрывалось
защитным
5iO
г
с
л
о
е
м
10-HM
толщины.
Зонная
структура
такого
транзистора
позволяет
эффективно
инжектировать
10.11.
Новая
информация
онанотрубах
как
электроны,
так
и
дырки
при
комнатной
температуре
одновременно
в
се
редину
нанотрубы
из-за
сформированных
узких
барьеров
ШО1ТКИ
на
кон
тактах.
При
рекомбинации
электронов
и
дырок
излучается
свет
в
ИК-диапа
зоне
длин
волн
-1
мкм
,
ВКЛЮчая
1.5
мкм,
широко
используемой
в
волокон
ной
оптике
.
При
этом
никакого
допирования
нанотруб
не
требуется.
Иссле
дователи
говорят,
что
можно
будет
получать
излучение
с
определенной
дли
ной
волны
,
поскольку
определяющая
ее
щель
в
спектре зависит
от
диаметра
работающей
нанотрубы.
Достигается
высокая
эффективность
излучения
при
низких
работающих
напряжениях
за
счет
высокой
диэлектрической
емкости
«ворот»
из
тонкого
слоя
оксида
.
Подобные
нанотрубные
излучатели
в
буду
щем
будуг
легко
интегрироваться
в
контакте
с
другими
э
лементами
оптоэле
ктроники.
Найти
наиболее
подробную
информацию
по
нанотрубным
структурам
мож
но
в
наиболее
известных
научных
российских
журналах:
Успехи
физических
наук,
Успехи
химии,
Письма
в
ЖЭТФ,
Ф'П,
Известия
РАН
(серия
химичес
кая)
,
ПерсТ
-
«
П
е
р
с
п
е
кти
в
н
ы
е
Технологии»
информационный
биллютень
(10. 23),
(раздел
«
Ф
у
лл
е
р
е
н
ы
И
нанотрубки
»)
и
в
иностранных
журналах:
Nature, Science, Physical Review Letters, Physical Review
В,
Joumal Physical
Chemistry, Joumal Chemical Physics, Chemical Physics Lettrs, Nanostructures,
Nanoletters,
содержание
которых
можно
просмотреть
на
соответствующих
интернет-саЙтах.
Orметим
,
что
по
научным
исследованиям
и
технологиям
наноструктур
,
включающих
нан
отрубную
тематику
,
проходят
ежегодно
та
кие
основные
конференции,
как
конгрессы
Материаловедческого
Общества
(10. 24),
Электрохимического
Общества
(10. 25),
Международные
Школы
:
Intemational Wmterschool "E/ectronic properties
оп
nove/ materials -science and
techn%gy ojmo/ecu/arnanostructures"
(10.26), Intemational Conference "Science
and Application Nanotubes" (10. 27).
Труды
э~
конференций
печатаются
ежегодно.
В
интернет-сети
с
последними
новостями
и
информацией
о
нано
трубах
можно
ознакомиться
на
сайтах
(10.28).
Безусловно,
что
роль
впечатляющи
х
десятилетних
успехов
в
исследова
нии
нанотруб
и
их
возможных
применений
будуг
оценены,
когда
придет
их
большой
коммерческий
успех.
Тем
не
менее
следует
ожидать
,
что
нанотехно
ЛОгии
будyrnего
во
многих
областях
будyr
построены
на
достижениях,
сде
ланных
в
последние
годы
в
нан
отрубном
мире
.
Литература
rgh
d
Т.
ds processingof
сагосп
папошоеа
(10
1)
G S Duesberg J
Muster H.J.
Буте,
S.Roth, М
.
Ви
ас.
owac
. '. .
.:
. ,
А
69 269 (1999).
for technica1
аррйсапопв
.
Арр/.
Phys.
, ,
"
'ю
ph . v80(2001) Springe[391.
(102)
PAjayan
d
О
Z
lJюu.Арр&аtiDnsofCшfюn
N
a
пo
tubes
.
Тор/а
тАрР/1
уяа
.».
, ,
(1~
.3)
Р.
Ауои:.
~o{ecиlac
E1ectronics with Carbon Nanotubes.
Асс
.
Ch~m
.
Res.,3.5,
10~6~20~2
\
ions
of
(10.4) M.Ouyang, J.-L. Huang, and Ch.M. Lieber. Fundamental E1ectroruc
Ргорегпев
an
рр
с
а
Single-WaIIеd
Сагосп
Nanotubes.
Асс
.
Chem
. Res., 35,1018 (2002).
Т.
d
(10.5) R.
Н
.
Baughrnan,
А. А.
Zakhidov, W.
А
.
de
Неес
.
Carbon Nanotubes - the Route owar
Applications.
Science
, 297
,7
87 (2002). . 299 1042(2003)
(10
6) S
Ghosh
А.
К
Sood and N.
Кшпаг
Carbon Nanotube Flow Sensors.
Sclence
" .
.'
, . , ' . . Lett 90 2
14501
(2003).
(10.7)S.Suppleand N.
QuiIke.
RapidImbibitionofFlutdsm
Сагосп
Nanotubes.
Phys
.Rev.
., ,
. . galli
т
Nature
415 600 (2000).
(10.8) Y.Gao
и
Y.Bando. Carbon nanothermometer
сошапшц;
и
.
"
. d
А
М
Rao
Саrbоп-папоIUЬе-Ьasеd
resonant-
(10.9) S. Chopra and
А.
Pham, J. Gail1ard,
А.
Parker, an . , .
circuit sensor for ammonia.
Арр/.
Phys.
Ееп
.,
80, 4632 (2002).
..
к
-г
ksbl F Okuyama Carbon nanotubes as electron
(10.10)
Н
.
Sugie,
М
.
Tanemura,
У.
F
i1ip
,
К.
Iwata, .
г
а
, . .
source in an
х
-
га
у
tube.
Арр/
.
Ph
ys.
Еез
.
,
78, 2578 (2001) . . f
. d D S S th land J Aizpurua. Coherent trnagtng
о
(10.11) R. Hi1lenbrand, F.Ke.tlmann,
Р
.
Hanarp an : l' u
:rAp
/
Ph
s
Ееп.
83368 (2003).
nanoscaIe plasmon patterns wlth
а
carbon nanotube
орпса
pro .
р
.
у.,
'.
С
J
t
d
V
Т
Binh Thning
ofNanotube
Mecharuca1 Resonances
(10.12) S.
Т
.
Purcel1,
Р.
Ушсепt
,
.
ошпет
,
an . , .
Ьу
E1ectricFie1dPul1ing.
Phys
. Re
v.
и«.
89, 276103 (2002)
(10.13)J. Li,
Q.
Уе
,
А.
Ca
ssel1
,
Н
.
Т
.
Ng, R. Stevens, J. Han, and
М.
Meyyappan.
Вottom-up
approach for
carbon nanotube interconnects.
Арр/
.
Phys.
Ееп
. ,
82, 2491 (2003).
10 14) S J
Wшd
J. Appenzel1er, R. Marte1,
У.
Derycke, and Ph. AvourisVert
ica1
scaling of carbon
пап
-
~tube
fie1d-~ffect
transistors using top gate electrodes.
App/
.Phys
.Le/t., 80, 3817 (2002). .
"h
М
М
ка
pes Separation of Metalllc from
(1015) R
Кrupke
F. Hennrich,
Н.
У.
Lor:.
neysen, . .
Р
Se~cond~cting
Si~e-W<1l1ed
Carbon Nanotubes.
Sc/ence
, 301, 344 (2003).
.
С
В
Н
ff
УС
Моосе
М
S Strano
Е
.Н
.
Haroz, K.L.
(10.16) Michael J. O'Connell , S.M..
Вac
l1
hil
J
o
M
,
. R'
н
и
Hmagn
~
R
в
\\\:isdtan'
a~d
R.E.'Smalley.
Вand
Gap
RiaI
Р)
Воиl
W.H. Noon,
С
.
Кittre
, .
а
,
. .
аи
, .
'.
' 2002
Fl
оп
,
. .
~
'
т
IndividuaI Single-
WaIIed
Carbon Nanotubes.
SClence
, 297, 593 ( ).
uorescence ,ro .
ье
N ture 419801(2002)
(
1017)
Кaili
Jiang QunqingU Shoushan
Fan.
Spinning
continuoUS
carbonnanotu
yarns
.
а
, ,
. " . S
~
к
Ch and
Н ош
.
Nanotube
(10.18) J. Kong, N. R. FrankIin,
С.
Zh~u
,
M.G. Chapline, . eng, .
о
,
.
Molecular Wtresas ChemicaI Sensors.
SClence
, 287, 622 (2000). . . ,
. . G Ramanath
Р
.
М
.
Ajayan. Mtcrofabncatton
(10.19)
В.
Q. \\\:i, R.
Y.!Jtat
,
У.
Jung, J.
W<1rd
, R.
Zha:
, . 416 495 (2002)
technology: Organized assembly of carbon nanotubes.
аtuге
"
. . '
(1
О
20)
У
Shiratori,
Н
.
Hiraoka,
an~
У
.
Takeucbl S. Itoh,
М.
YamamotO.
One-step formatlOn of a\igned
саrtюп
~notube
field emitters at 400
С.
Арр/
.
Phys
. Lett., 82, 2485 (2003). .
rbo-
(10.21) S. Suzuki, F.Maeda,
У
.
W<1tanabe,
and
Т
.
Ogino. Electronic structure ofsingle-wal1ed
са
n
пап
otubes encapsulating potassium. Phys. Rev.
В
,
67, 115418(2003). '
CaI\
1 d d
1022) J
А
Misewich R. Martel, Ph. Avouris, J.
С
.
Тsang,
S. Heinze, and J. Tersoff. E1ectn
у
n
исе
~~icaI
Emission from'a Carbon Nanotube FET S
cience
,300, 783 (2003).
(10.23)
ПерсТ
:
http
:/
/perst.isssph.kiae.ru/.
(10.24)
ТЬе
MRS Meetings,
Proceediпgs
(1993-2003).
(10.25)
ТЬе
Electrochemical Society,
Proceedings
(1995-2003).
http·//www.electrochem.org/publications/pv/
provolumes
.htOO.
rials ' d
.
Еl
.
erties
оп
no~oe/
mate -sctence an
(10 2
6) International
Wшtеrschооl
of Nanostructures
е
е/готе
ргор
Н
F'nk
J
МеhПng
.
v:-hbe
1i 1 Austna) Ed Kuzmany ., t .,
technology of molecular nanostructures.
(1UI'
щ
,
tro,
. ,
М
and Roth S.
AlР
Con(Proceedings, N.Y. (1993-2003).
., (NT"99
D-.~
d
'nu<"
Eds D Tomanek and
(10
.27)
Seienee
and
Appliea/ion
о[
Nanotubes
л""ее
1
ty'/
.
.,
R Enbody
Кluwer
Academic Publishers, 2000. . h 00)
(~M.
Такж~
Nanotube site http://www.research.ibm.com/nanosctence/nanotubes. t .
(10.28) http://nanotube.msu.edu; http://www.pa.msu.edu
/cmp
/csc/nanotube
.htOO
.
3~
Литература
Глава
10.
Новые
возможности
испо
льзования
нанотрубных
структур
~o
~2
Литература
В
заключение
приведем
список
работ
по
нанотрубным
структурам
группы
редактора
перевода
проф.
ЛА.
Чернозатонского,
опубликованных
в
1995-2003
г.г.
и не
вошедших
в
списки
литературы
Глав
1-10
книги.
к
Главе
2:
L.A. Chemozatonskii, Z.Ya. Kosakovskaya,
Е
.А
Fedorov, Y.I.
Рапov
,
New
сагосп
tubelite - ordered
Шm
structure ofmu1tilayered nanotubes. Phys. Lett.
А
,
197
,40
(1995).
У
.Р
.
Val'chuk,
А
.В.
Ormont,
L.A
Chemozatonskii. Carbon wilh tube1ene-1ike nearest
вюпвс
order in
inc1usionsofiron-nicke1-carbon alloys.
Phys.
Lett.
А
,
200, 171 (1995).
Л.А
Чернозатонекий.
Зарождение
графитизированны
х
нанотруб
на
алмазеподобных
кристал
л ит
ах
.
Ж
Хим.
Физи
ки
,
16,7
8 (1997).
Е.Е
Kukovitskii, L
.A
Chemozatonskii, S.O. l.:vov, N.N. Mel'nik. Carbon nanotubes
ofp
o1yethy1ene.
Chem.Phys
.Lett., 266, 323 (1997).
L.Chemozatonskii,
У
.
Ya1
'chuk, N.
Кise1e
v
,O.
Lebedev,
А
Опп
опт
,
О
.
Zakharov. Synthesis and inves-
tigations offullerene-like structures in alloys.
Carbon
, 35, 749 (1997).
Н.Г.
Лебедев
,
И.В
.
Запороцкова
,
Л
.А
Чернозагонекий
.
Квантовохимический
анализ
ОСНТ
роста
на по
лиеновы
х
ко
льцах.
Ж
Физ
.
Химии
,
77, 509 (2003).
1. Ponomareva, L. Chemozatonskii,
А
Andriotis,
М.
Меп
оп.
Formation Pathways for
Sing1e
Wa11
Carbon Nanotube Mu1titerminal Junclions. NewJ.
Phys
., 5, 119 (2003).
к
Главе
3:
Е
.О
.
Oal'pem,
I
.У.
Stankevich, L.A.Chemozatonskii and
AL
. Cblstjakov.
Tore1enes
(t)-C
n
as
а
new
с1зss
оС
carbon clusters. E1ectronstructure
оС
(t)-C2oo, 210, 276
,40
8'
FulJerene
Scl. &
ТhechnoJogy
,
2, 1(1994).
L.A.Chemozatonskii. Nanotube carbon structures - arcbltectonics and
у
оwФ.
Моl.
Mat., 7,41 (1996).
Е
.О.
Оа1'рет,
I.У.
Stankevich,
AL
. Chistyakov, L.A.
Chem
ozalonskii, Energy-band structure
Сеа
tures ofsome crimped-shape nanotubes
ofC60
fullerenes. Fullerene Sci. & Techno10gy, 6
,499
(1998).
L.A.Chemozatonskii.
Po1yтerized
nanotube structures- new zeoliles?
Chem.Ph
ys.Lett. 297, 257 (1998).
Л
.А
Чернозатонски
й
,
Е.г.
Гал
ьперн
,
И
.В.
Станкевич
.
П
о
лимеры
из
С60
барреленов
.
Письма
в
ЖЭТФ
67
,712
(1998).
L. Chemozatonskii,
Е
.
Оаl'реm,
N. Serebryanaya, 1. Stankevich. Polymers
о
С
S
ing1e
WallNanotubes:
Oeometry, Diffraction Pattem, and E1ectronic Spectrum Modelling. Electronic properties
оп
пovеl
materials -
science
and
technoJogy
о[
moJecuJar
nаnоstruсШres.
Ed. Kuzmany
Н
,
Flnk J.,
Mehring
M.,and RothS.AlPConfProceed
ings
, 486, N.Y.(1999) 284.
Е.Г.
Гальперн
,
АР
.
Сабиров
,
И.В.
Станкевич
,
А
.Л
.
Чистяк
ов
,
Л.А
ЧернозатонскиЙ
.
Новый
ко
валентный
кристалл
из уг
лерОДНЫХ
(6,
О)-нанотруб:
структура и
электронные
свойства.
ФТТ,
44,599 (2001).
Л.А
Чернозатонский
,
М.
Менон
,
т.ю
.
Астахова
,
г.А.
Виноград
ов.
Углеро
дные
системы
и
полимери
зованнbIX
нанотруб
:
кристаллическая
и
электронная
cтpyкrypы
.
Письма
в
ЖЭТФ,
74, 523(2001).
L. Chemozatonskii, E.Richter,
М.
Menon.
Сатоп
crysta1s
of covalent bonded nanotrubes: energetic
and e1ectronicstructures.
Phys
.Rev
oB
, 65, 241404 (2002).
к
Главе
4:
L.A. Chemozatonskii, Ou1yaev
Уи.У
.
,
Kosakovskaya Z.Ya., Sinitsin N.I., Torgashov
О.У
.
,
Zakharchenko
Уи
.Е
The influence of extemal factors
оп
electron
fie1d
emission from
Шm
пanоШа
ment carbon structures./8-th Int.
\Эсuum
Microe1.
Соnf
.'95,
Port1and, Oregon,
ТесЬ.
Oigest, (1995)
363/;J.
Vac.&
TechnoJ.
В
14, 3 (1996)0
И.В
.Станкевич,
Л
.А.
ЧернозатонскиЙ
.
Таммовские
состояния
углеродных
нанотруб
.
Письма
в
ЖЭТФ,
63, 588 (1996).
L.A.Chemozatonskii,
Е
.Е
Kuko
vi15kii
, A.L. Musatov,
АВ.
Ormont, KR.
Izrae1ian15,
S.O.
l.:vov.
Carbon
crookednanotube
1ayers
ofpolyethy1ene: synthesis, slructure and
e1eclron
emission.
Саrbon
,
36, 713(1998).
И.В
.Станкевич,
Л.А
ЧернозатонскиЙ.
Таммовские
состояния
и
квантовые
точки
в
углеродных
и
гетероатомных
нан
отрубах.
ФТТ
,
41, 1515 (1999).
Литература
3~
tonskii Ballistic
swi15hing
and rectification
AN
. Andriotis,
М
.
Мепоп
,
О.
s~vast~va
,
L.A.
Chemo~~tt
.
79
0266
(2001).
in
sing1e
wall
сапюп
nanotube
У
-JuпсtIОПs
.
AppJ.
Phys.
" .
Р
rt' f Carbon
. L
А
Chemozatonskii. RectificatlOn rope les
о
А
N Andriotis,
М
.
Menon ,
О
.
Snvastava, . .
Nan~tube
"Y-Junctions".
Phys.
Rev.
Lett., 87, 066802 (2001). . f ing1
. d L Chemozatonskii Transport
ргорегцев
о
s
е-
А
N. Andriotis,
М.
Мепоп,
О
.
Snvastava, an . 165416 (2002) ,
wall carbon nanotube
У
junctions.
Phys.
Rev.
В
,
65
,'
Length .
. .
М
М
L Chemozatonskii. Nonlinear Resistance Oependence
оп
ш
А N. Andnot1S, .
епоп
,
. 3
Sing1e-Wall
Сагосв
Nanotubes. Nano-Lett., 3,131 (200 ).
к
Главе
5:
"
Л Ч
затоНСКИЙ
Ос
обенности
сорбции
легких
атомов
на
И
.
Запороцкова
,
А
ЛитинсКИИ
,
.
еРНОтубе
л
ена.
Письма
в
ЖЭТФ,
66, 813 (1997).
поверхности
о
д
н
осл
ой
н
о
ro
угл
е
род
н
оro
Ч
яков
Л
А
Че
нозатонскиЙ
.
Моделирование
мопеку
-
Е.Г
.
Гальперн
,
И.В
.
Станкевич
,
АЛ
.
ист
'
вa'
H~
Ы
X
~n
О)
-труб
и
их
интеркалированных
Li
лярной
и
электронНО
Й
структур
гидронезиро
,
аналогов
И
зв
АН
,
се
р
.
Хим.
,
48, 1196 (1999). ,
. . " N
О
Lebedev 1
у
Zaporotskova,
А.О
.
Litinskii,
Е
.О.
Оа1
р
егп
,
I.У
.
L.A.Chernozatonski.1, . . '. . '-Walled Nanotubes as Adsorbants ofLight
(Н,
О,
С
,
С1)
Stankevich,
AL.
Ch1StyakOV
,.
саrbопТhSшglsе
d
Р.
lifilc
Basin
Con[erence
"Adsorption
Science
and
d Meta1 (Li Na) Atoms. Proc.
е е
соn ас
29
ап
h J
"Ed
.
0.0.00
. \\b1d Scientific Pablishing Co.Pte Ltd. 2000,
р
.125-1
.
Тес
по
Ою'
. v
И
ние
процессов оксидирова
Н.Г.
Лебедев
,
И
.В
.
Запор
оцкова
,
Л.А.
ЧеРНОЗ~
ТО:=~~~Л:~~~ближении
MNOO.
ФТТ
,
44,
ния
и
фтор
ирования
о
дн
о
сло
й
н
ы
х
уг
лер
одН
х
464 (2002).
к
Главе
6:
У
утл
родных
"
П
И
В
Эффект
с
липания
ветвей
соединенИЯ
е
ЧернозатонсКИИ
Л.
А
оном
ар ева
.
о ,
нан
отруб.
Письма
в
ЖЭТФ
,
78, 777 (2003).
к
Главе
7: ..
Н
. notubes with
Е
О
Оаl'реm
,
У
.У
.
Pinyskin,
I.У
.
Stankevich, L.A. Chemozatonskii.
еtеroаtоПlJС
па
q~as'i-one-dimensional
super1attice structure, J.Ph
ys.Chem
., 101
,705
(1997).
fBN
Ю
.
v.
К
Shirnkus 1
У
Stankevich. Nanotube Carbon 1ips and Connectors
о
L
А
Chemozatons 1,
,а.
. , . .
T~bes
as Quantum 0015.
Phys.Lett.
А,
240
,105
(1998).
ЖЭТФ
74 369
Л.А
.Ч
ернозатонскиЙ.
Бифуллерены
и
бинанотрубы
из
д иб
орид
о
в
,
Пи
сьма
в
"
(2001).
Е!
i ro
erties
оп
noveJ
materiaJs
-s
cience
L.Chemozatonskii,
AR
. Sabirov. MgB2
Na~otubes
:
e
c~n
~~
f
Меhring
Mo,and Roth S. (ed.)
and
technoJogy
о[
moJecuJar
nanostructures.
Е
. Kuzmany ., .,
AIP
ConfProceedings
, 633, N.Y.(2002) 433.
к
Главе
8:
й
луковицы
в
П
ва
И
В
Чернозатонский
Л.А.
МеханиЗМ
трансформации
углеродно
ал':а:~:обнr'ю
'
~
yктyp
y.
Письма
в
ЖЭТФ
,
76, 456 (2002).
к
Главе
9: .. • . 1 VStankevich. Nanotube
C-BN
heterostruc-
L.A.
Chemoza~onskil,
E
:O.Oalpem
,
Ya·~:~~\.i~e~ing
,
Syтp.A,
Strasburg/
Carbon
,
37,117
tures: e1ectroruc propert1es. /repOrt of
Е
(1999). kii
Сзrboп
nanotube
"
Т
-junc-
М
.
Мепоп
,
А
N. Andriotis,
I.У.
Pon
0":l~reva
,
L.A.
Chemoz;~0~15501
(2003).
(оns""
Formation pathways and conduct1
Vlty.
Phys.
Rev.
Lett., , . d li-
1 . . . . tubesostructures propert1esan
арр
L.A. Chemozatonskii.
Тгее-tеrmmalJuпсllОПs
ofcarbon
nano·
,
cations (review).
J.
Nanopartl
caJ
Res.(Nov
o,
2003).
~4
Предметный
указате
ль
Предметный
указатель
3~
Предметный
указатель
Алма
з
формирование
внутри
углеродных
луковицах
289
структура
91
Векторное
обозначение
нанотруб
91-93
Вискеры
СМ.
ГраФитовые
висхеры
Водорода хранение
в
однослойных
нанотруб
218
Выравнивание нанотрубных
образц
ов
77
Высокоразрешаюшая
электронная
микроскопия
(
В
Р
Э
М)
многослойные
нанотрубы
108-124
однослойные
на
нотрубы
71-73
Г
азы
в
нанотрубах
218-219
ГеЛlIКОидально
свернутые
нанотрубы
построение
теории
104-105
э к
с
п
е
р
и
м
е
н
тал
ь
н
ы
е
наблюдения
55-56
Трафит
электронные
свойства
140-143
структура
90
ГраФитовые
вискеры
26,226-228
Дуговое
испарение
38-40
.
Жryты.
однослойных
нанотруб
24-25, 65-66,
161-162
Загрязнения
на
ТЭМ
пленках-подложках
27,
58-59
Заполнение
многослойных
нанотруб
биологическими
молекулами
215
использованиедyroвоrо
испарения
194-198
использование
химических
методов
203-209
расплавленными
материалами
203-204
,209
Зап
олнение
однослойных
нанотруб
216-218
Заполнение
уг
леродных
наночастиц
использованиедуговоro
испарения
194-198
магнитными
материалами
200
тепловое
воздействие
на
микропористый
углерод
199
радиоактивными
материалами
200
Зигзагные
и
кресе
льные
нанотрубы
структура
18
симметрийная
классификация
101-102
элементарные
ячейки
93
Измерения
сопротивления
многослойные
нанотрубы
153-160
однослойные
нанотрубы
161-164
ИК
-
и
Раман-
спектроскопия
нанотруб
176-179
Имоroлит
253
Композитные
материалы
,
содержащ
ие
ванотрубы
п
р
и
м
е
н
е
ния
245-246
те
оретическое
обсуждение
239-243
э
к
с
п
е
р
и
м
е
н
тал
ь
н
ое
исследование
243-244
Колебантельные
с
войства
нанотруб
т
е
о
р
ия
141-143
э к
с
п
е
ри
м
е
н
тал ь
н
ая
спектроскопия
144-/47
Контроль
длины
углеродных
нанотруб
78
Кресельные
нанотрубы
СМ
.
Зигзагные
и
кресельные
нанотрубы
Ла
зерное
испарение
17
Локтевы
е
соединения
т
еория
103-104
эксп
ериментальные
наблюдения
123-124
электронные
свойства
150
Магни
тные
свойства
нанотруб
170-172
Методы
исс
ледования
нанотрубной
структуры
108, 125
Механизм
икоспирального
роста
(частиц
сажи)
293-295
Механизм
роста
каталитически
п
олучаемые
углеродные
н
анотрубы
53
многослойные
нанотрубы
в
дуге
66-70
односло
йные
ванотрубы
71-72
Механические
свойства
нанотруб
Теория
228-229
экспериментальные
наблюдения
229-238
Металлофуллерены
191-193
Модули
Юнга
нанотруб
экспериментальные
измерения
235-238
теория
228-233
Наноконусы
134
Нанеобручи
см.
Т
орондальные
нанотрубы
Наностержни
254
Нанотехнолоrия
311
Неrpафитизированный
(микропористый
)
углерод
50,196-197
Неорraнические
фуллерены
СМ.
халькоreннд
ные
фуллерены
Оптические
свойства
нанотруб
172-173
Открытие
мно
гослойные нанотрубы
19-20
неорганические
фуллерены
258
однослойные
нанотрубы
24,60-63
углеродные
луковицы
277-278
С60
37
Очистка
многослойные
нанотрубы
73-74
однослойные
ванотрубы
76
Планарное
изображение
нанотруб
в
ВРЭМ
117-118
Полевая
эмиссия
с
н
анотруб
15,182-183
Проблемы
безопасности
43
Пров
зводные
нанотруб
СМ
.
Фунционализация
нанотруб
Прочность
на
сжатие
нанотруб
229-230
Раскрытие
нанотруб
с
использованием
химических
методов
203-215
сажа
и
частицы
черного
уг
ля
механизмы
роста
291
основание
291
структура
292-296
Свойств
а
плазмы
дути
69-70
Синте
з
о
д
но
сл
о й н
ы
х
н
анотруб
дуговое
испарение
60-63
катализ
64
лазерное
испарение
65-66
Симметрийная
классификация
нанотруб
101-103
Синтез
выровненных
нанотруб
при
катализе
56
Синтез
многослойных
нанотруб
дуговое
испарение
18-20
катализ
51-56
конденсация
уг
л
е
ро
дн
о
ro
пара
44-46
электролиз
46
пироли
з
46
Сканирующая
зондсвая
микроскопия
структура
многослойных
нан
отруб
110
структура
однослойных
нанотруб
127-128
исследования
прочности
нанотруб
236-238
Слоевая
структура
многослойных
нанотруб
111-113
Спектроск
опия
электронных
энерreтических
потерь
нанотруб
182-183
структура
сферулитов
302-304
Стабильность
углеродных
нанотруб
107
Сверхпроводимость
142,165
Сфероидальные
структуры
в
мезофазной
смоле
305
Сферулитный
графит
при
выплавке
железа
история
299-301
структура
сферулита
302-304
Техн
оraз
202
Тороидапьные
нанотрубы
теория
103-104
экспериментальные
наблюдения
129-131
Тубулярные
структуры
в
биологии
86-88
Удвоение диаметра
ОСНТ
129
Упрядочение
односл
ойных
нанотруб
106-108
Форма
поперечного
сечения
нанотруб
117-119
.Фуллеренные
трубки.
78
Фуллеренная
сажа
47-49,
279-280
Фунци
онализация
нан
отруб
77, 241, 247,
311-313,316
Халькогенидные
фуллерены
синтез
258
смазка
262
структура
261
Химия
и
кристаллизация
в
нанотрубах
212-214
Хирапьные
на
но
трубы
Структура
91
симмегрийная
классификация
101-104
элементарные
ячейки
93
Хризотил
253
Э
лектронная
дифракция
многослойные
нанотрубы
115
однослойные
ванотрубы
125-126
Электронные
свойства
углеродные
волокиа
143
графит
139-142
нанотрубы
144-169
ванотрубы
в
магнитном
поле
151-153
Электронный
парамагнитный
резонанс
нанотруб
166-169