Синтез многофункциональных углеродных нанотрубок и исследование их свойств с помощью микроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Малиновская, Ольга Сергеевна

• Малиновская, Ольга Сергеевна
• кандидат физико-математических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Малиновская, Ольга Сергеевна

основные обозначения и сокращения. введение.

1. обзор литературы и постановка задачи.

1.1. Методы получения углеродных нанотрубок.

1.2. Исследования структурных характеристик нанотрубок.

1.3. Модели образования углеродных нанотрубок.

J .4. Свойства нанотрубок различной формы.

1.5. Постановка задачи.

2. экспериментальная методика.

2.1. вакуумная установка для приготовления пленок и отжига графитовой бумаги.

2.2. Рентгеновский дифракционный анализ.

2.3. Просвечивающая электронная микроскопия.

2.4. Растровая электронная микроскопия.

2.5. Рентгеновский энергодисперсионный микроанализ.

2.6. Сканирующая туннельная микроскопия.

2.7. Атомно-силовая микроскопия.

3. приготовление образцов.

3.1. Магнетронный метод.

3.2. Токовый отжиг графитовой бумаги.

4. изучение свойств образцов.

4.1. Результаты рентгеновского дифракционного анализа.

4.2. Исследование мет одами просвечивающей электрон! юй микроскопии.

4.3. Исследование мет одами растровой электронной микроскопии.

4.4. Исследование методами сканирующей туннельной микроскопии.

4.5. Исследование методами атомно-силовой микроскопии.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез многофункциональных углеродных нанотрубок и исследование их свойств с помощью микроскопии»

Актуальность диссертационной работы

Согласно эмпирическому закону Мура - количество транзисторов на кристалле удваивается каждые полтора-два года, что является естественным результатом развития нанотехнологии. Основу наноэлектроники составляют те же самые элементы, что и в микроэлектронике — транзисторы, но с нанометровым размером. Благодаря уникальным проводящим свойствам и структурным особенностям углеродные нанотрубки в данном случае являются идеальными претендентами на роль элементов для электронных схем.

Получение новых наноматериалов позволяет создавать системы фильтрации и опреснения воды, а также фильтры для очистки газов и воздуха, которые применяются как в быту, так и на производстве. Благодаря большой плотности нанотрубок на единицу площади, а так же их адгезионным и антибактериальным свойствам, подобные фильтры намного быстрее и эффективнее проводят очистку жидкостей по сравнению с распространенными сейчас поликарбонатными фильтрами.

В ближайшем будущем планируется использование нанотрубок в промышленных масштабах для получения из них сверхпрочных композиционных материалов с матрицами из пластмасс или металлов. Дело в том, что нанотрубки так же обладают хорошими трибологическими свойствами, т.е. стойкостью к истиранию. Подобные материалы уже используются и будут применяться в самых различных областях: изготовление наиболее важных и подвергаемых истиранию деталей для железнодорожного транспорта, машиностроения и приборостроения; прочных и антибактериальных упаковочных материалов для пищевой промышленности; в металлургии, горнорудной промышленности и углеобогащении; нефтегазодобывающей промышленности, теплоэнергетике, водоснабжении и гидроэнергетике для создания оборудования, работающего в особо агрессивных средах при повышенных и низких температурах.

Единственным препятствием на пути повсеместного использования нанотрубок во всех перечисленных выше и многих других областях науки и техники являлось то, что их производство в промышленных масштабах до сих пор было сложным и требовало огромных затрат. С тех пор, как над решением этой задачи стали работать лаборатории во всех уголках мира, были достигнуты значительные результаты. Наиболее крупные производители находятся в таких странах, как Бельгия (Nanocyl S.A.), Франция (Nanoledge, CNRI, Arkema), Англия (Thomas Swan, Dynamics Lab.), Германия (Bayer), США (Carbon Nanotechnologies, Hyperion Catalysis, Ebay, NanoLab, CarboLex, MER, Tailored Materials Corp., SWeNT, готовятся к производству Nano-C, MIT), Китай (Shenzhen Nanotech, GZEnergy, Sunnano), Япония (Showa Denko, Toray Industries, NEC Corp., CNRI-Mitsui), Корея (ILJIN Nanotech, RIST), Канада (Raymor Industries Inc.), Кипр (Rossetter Holdings Ltd.), Норвегия (n-TEC), Греция (Nanothinx). Мировой рынок углеродных нанотрубок сейчас находится в стадии формирования, его активный раздел прогнозируется через 2-3 года.

Американская Carbon Nanotechnologies в 2004 г. имела установку с производительностью по углеродным нанотрубкам (УНТ) 4,5 кг/сут. и планировала довести производительность до 450 кг/сут.

Во Франции CNRI производит от 40 до 120 т/год, Arkema - до 5 т/год; в Китае Shenzhen Nanotech — 10 т/год, в Бельгии — 5 т/г. Норвегия планировала довести производство до 50 — 200 кг/сут. На пилотной установки фирмы Bayer в Леверкузене производится 2 кг/сут. (около 0,5 т/г.) многослойных УНТ.

Общемировое производство УНТ и УНВ в 2004 г. составило 65 т, общая сумма продаж - 144 млн. €, в 2006 г. - 231,5 млн. USD. Ежегодный рост превышает 60%.

К 2010 г. ожидается рост продаж до 3 млрд. € (по другим оценкам до 5 млрд. USD). Разногласия связаны с неопределенностью терминологии: разные компании близкий по строению и свойствам материал могут называть по-разному и относить к различным группам.

Ускоренными темпами растет производство в Китае и Корее. Ожидается, что в ближайшие два года Китай превзойдет по уровню производства США и Японию. К 2010 г. основным производителем УНТ всех видов может стать Корея.

Цены на УНТ и углеродные нановолокна (УНВ) постоянно снижаются и колеблются в зависимости от морфологии и чистоты материалов в диапазоне 0,1-500 долл./г. В ближайшие 5 лет ожидается их снижение до 100 раз.

В России мощности по производству УНТ и УНВ созданы на тамбовском заводе «Комсомолец» совместно с ООО НТЦ ГраНаТ. Опытное производство было открыто в 4 квартале 2007 г. с производительностью до 200 г/ч. Развитие рынка углеродных наноматериалов в России станет возможно после разработки простых и недорогих методов их получения в лабораторных условиях. Поэтому необходимость разработки методов получения различных типов нанотрубок, а так же исследование их свойств современными экспериментальными методами определяет актуальность данной диссертационной работы.

Цель работы

Целью диссертационной работы явилась разработка новых методов получения углеродных нанотрубок для передовых отраслей науки и техники. Для достижения данной цели были решены следующие задачи.

• Проведен подбор материалов для получения углеродных нанотрубок непосредственно на кончике зонда или кантилевера для дальнейшего использования в зондовой микроскопии; полученные зонды с нанотрубками применены для прецизионного сканирования и нанолитографии.

• Разработан простой одноэтапный метод получения малодефектных углеродных нанотрубок.

• Проведен подбор материалов для получения Х-, Y- и V-образных углеродных нанотрубок.

• Получены вертикально-ориентированные нанотрубки на подложках из пористого кремния после магнетронного напыления графитовых слоев.

• Проведено сравнение и анализ изображений, полученных с помощью различных видов микроскопии.

• Получены углеродные нанотрубки с нанопочками в виде эндоэдралов и фуллеренов.

Научная новизна и практическая значимость работы

В ходе проведенных исследований впервые были получены следующие результаты.

• Получены зонды с нанотрубками для зондовой микроскопии с радиусом закругления до 10 нм методом магнетронного напыления непосредственно на зонды, позволяющие проводить прецизионное сканирование и нанолитографию.

• Разработан простой одноэтапный метод получения Х-, Y- и V-образных углеродных нанотрубок с помощью токового отжига графитовой бумаги с нанесенным катализатором.

• Получены углеродные нанотрубки с нанопочками в виде эндоэдралов и фуллеренов методом магнетронного напыления наподложки из слюды покрытой золотом.

• Показано, что метод магнетронного напыления применим для получения пленок из вертикально-ориентированных углеродных нанотрубок на подложках из пористого кремния.

Практическая значимость работы состоит в том, что показана принципиальная возможность получения Х-, Y-, V-образных, вертикально-ориентрованных нанотрубок, нанотрубок с нанопочками и зондов с нанотрубками, которые применяются в качестве источника автоэлектронной эмиссии, что приведет к качественному улучшению рабочих характеристик таких приборов, как плоские мониторы, катодолюминесцентные источники света, рентгеновские трубки. Так же нанотрубки используются как добавки к покрытиям, обладающим бактерицидными свойствами, в сенсорных приборах и т. д. Зонды с нанотрубками применимы для прецизионного сканирования и нанолитографии. Кроме того, результаты исследования могут быть использованы в преподавании курсов "Введение в физику наносистем" и "Современные методы исследования наносистем".

Теоретическая значимость исследования состоит в выявлении закономерностей образования углеродных наноструктур в различных условиях. Основные положения и выводы, содержащиеся в диссертации, могут быть использованы при дальнейшем развитии теории и моделировании образования наносистем.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Полученные зонды и кантилеверы с нанотрубками для зондовой микроскопии с радиусом закругления до 10 нм, которые дают возможность проводить прецизионное сканирование и нанолитографию.

2. Разработанный одноэтапный метод омического нагревания графитовой бумаги для получения малодефектных углеродных нанотрубок.

3. Разработанный метод получения Х-, Y- и V- образных углеродных нанотрубок.

4. Разработанный способ получения пленок из вертикально-ориентированных углеродных нанотрубок на подложках из пористого кремния после магнетронного напыления графитовых слоев.

5. Выявленная корреляция данных, полученных методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, и сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии.

6. Разработанный способ получения углеродных нанотрубок с нанопочками в виде эндоэдралов и фуллеренов.

Достоверность научных положений, результатов и выводов

Полученные экспериментальные результаты и разработанные методики подтверждаются известными теоретическими моделями. Результаты, полученные разными методами исследования, согласуются между собой. Опубликованные результаты согласуются с рядом экспериментальных результатов других авторов. Полученные результаты подтверждены тремя патентами. Патент под №2355625 «Способ получения углеродных наноструктур» получил диплом Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в номинации «100 лучших изобретений России».

Личный вклад соискателя

Все результаты, представленные в работе, получены соискателем лично, либо в соавторстве при его непосредственном участии.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, выводов, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 220 страницах, содержит 102 рисунка, 5 таблиц и список цитируемой литературы из 131 наименования.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Малиновская, Ольга Сергеевна

Основные выводы

По результатам полученных экспериментальных данных по разработке новых методов получения углеродных нанотрубок различной формы и исследованию их свойств с помощью микроскопии можно сделать следующие выводы.

1. Разработан метод получения зондов с нанотрубками для зондовой микроскопии, позволяющий получать зонды с радиусом закругления до 10 нм, что дает возможность проводить прецизионное сканирование и нанолитографию.

2. Разработан простой одноэтапный метод омического нагревания графитовой бумаги для получения малодефектных углеродных нанотрубок. Предложенный метод обеспечивает получение Х-, Y- и V-образных углеродных нанотрубок. Сочетание электрофизических свойств подобных нанотрубок позволяет применять их в наноэлектронике.

3. Получены пленки из вертикально-ориентированных углеродных нанотрубок на подложках из пористого кремния методом магнетронного напыления графитовых слоев. Углеродные нанотрубки расположенные таким образом представляют собой материал со значительно более высокими эмиссионными и фильтрующими свойствами по сравнению с хаотически расположенными нанотрубками.

4. Выявлена корреляция данных, полученных методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, и сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии, что подтверждает достоверность полученных результатов.

5. Получены углеродные нанотрубки с нанопочками в виде эндоэдралов и фуллеренов, эмиссионные свойства которых значительно больше бездефектных нанотрубок.

Часть результатов, полученных в ходе выполнения работы, представлена в следующих публикациях:

1) Пат. 2294892 РФ, МПК В82ВЗ/00. Способ получения углеродных нанотрубок / Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н., патентообладатель: Московский инженерно-физический институт (государственный университет) — № 2005121757/28; заявл. 11.07.2005.

2) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Модификация графитовой бумаги с помощью токового отжига. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2005. Сборник научных трудов. Т.4. С. 175.

3) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Различные способы получения образцов с нанотрубками: на графитовой бумаге и с помощью магнетрона. // М.: РНЦ «Курчатовский институт», Научная конференция института сверхпроводимости и физики твердого тела, сборник аннотаций «Исследования в области физики конденсированных сред и сверхпроводимости». 2005. С. 53.

4) Малиновская О.С,, Антоненко С.В., Мальцев С.Н. Нанотрубки: получение и исследование методами электронной микроскопии. // Тезисы докладов V Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования наноструктур (РСНЭ НАНО - 2005), Москва., 2005. С. 232.

5) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Методы управления проводимостью нанотрубок. // Материалы конференции «Электроника и информатика», Зеленоград. 2005. С. 92.

6) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Реализация разных типов проводимости в графитовых образцах с нанотрубками. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2006. Сборник научных трудов. ТА С. 173 — 174.

7) Малиновская О.С., Соколов И.В., Коробов Д.Ю., Яблоков М.Ю. Сканирующая туннельная микроскопия: особенности работы с наноструктурированными объектами. // М: Концерн «Наноиндустрия», «Янус-К», Труды Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии — производству 2005». 2005. С. 189-194.

8) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Особенности получения Х-, V- и Y-образных нанотрубок. // М.: РНЦ «Курчатовский институт», Научная конференция института сверхпроводимости и физики твердого тела, сборник аннотаций «Исследования в области физики конденсированных сред и сверхпроводимости». 2006. С. 108.

9) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Электрофизические свойства углеродных пленок, содержащих многостенные нанотрубки. // Ростов н/Д: Изд-во РГПУ, Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). 2006. Т.2. С, 119.

10) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Изучение нанотрубок с помощью метода СТМ. // Ростов н/Д: Изд-во РГПУ, Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). 2006. Т.2.С. 118.

11) Малиновская О.С. Исследование нанотрубок и других углеродных наноструктур с помощью сканирующего туннельного микроскопа НТК «Умка». // Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии. VII Междунар. Семинар. Сб. докл. Минск, 1-3 ноября 2006 г. Минск: Ин-т тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси. 2006. С. 191 - 194.

12) Пат 2355625 РФ, МПК В82ВЗ/00, С23С14/35. Способ получения углеродных наноструктур / Антоненко С.В., Малиновская О.С., патентообладатель: Московский инженерно-физический институт - № 2007127228/02; заявл. 16.07.2007. Патент под №2355625 «Способ получения углеродных нансотруктур» получил диплом Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам в номинации «100 лучших изобретений России».

13) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Электрофизические свойства углеродных пленок, содержащих многостенные нанотрубки. // Журнал, экспериментальной и теоретической физики. 2007. Т. 132. № 1. С. 227 - 229.

14) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Изучение нанотрубок с помощью метода сканирующего туннельного микроскопа. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2007. Тт. 132. № 1. С. 230 - 232.

15) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Синтез углеродных нанотрубок методом токового отжига графитовой бумаги. // Приборы и техника экперимента. 2007. Т. 50. № 4. С. 123 -124.

16) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Различные вариации углерода и их применение. Новые углеродные нанообъекты. // Нанотехника. 2007. №11. С. 8 — 18.

17) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Способ приготовления углеродных нанотрубок — прототипов наноприборов. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2007. Сборник научных трудов. Т.4. С. 175 - 177.

18) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н., Фролова В.А. Методы модификации зондов для использования в зондовой микроскопии. I I M.: РНЦ «Курчатовский институт», Сборник аннотаций докладов по физике конденсированного состояния, сверхпроводимости и материаловедению. 2007. С. 46.

19) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н., Тимофеев А.А. Новый вид углеродных наноструктур. // М.: РНЦ «Курчатовский институт», Сборник аннотаций докладов по физике конденсированного состояния, сверхпроводимости и материаловедению. 2007. С. 57.

20) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Углеродные глобулы из нанотрубок. // Тезисы докладов VI Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования наноструктур (РСНЭ НАНО — 2007). Москва. 2007.

21) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н., Тимофеев А.А. Получение углеродных нанотрубок с "нанопочками". // Тезисы докладов VI Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования наноструктур (РСНЭ НАНО — 2007). Москва. 2007.

22) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Толкачева С.М. Изучение облученных и отожженных пленок ВТСП методами РЭМ и СТМ. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2008. Сборник научных трудов. Т.7. С. 61.

23) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Фролова В.А. Метод модификации зондов углеродными нанотрубками для испльзования в сканирующей зондовой микроскопии. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2008. Сборник научных трудов. 2008. Т.7. С. 62-63.

24) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Толкачева С.М., Фролова В:А. Изучение облученных и отожженных пленок ВТСП методами РЭМ, АСМ и СТМ. // М.: ФИАН, Третья международная конференция «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» ФПС'08. Сборник трудов. 2008. С. 119 — 120.

25) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Толкачева С.М. Рентгеноспектральный анализ ВТСП пленок. // М.: ФИАН, Третья международная конференция «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» ФПС'08. Сборник трудов. 2008. С. 149.

26) Антоненко С.В., Малиновская О.С. Новые углеродные наносистемы на основе нанотрубок, фуллеренов и их производных. // М: Международный форум по нанотехнологиям Rusnanotech'08. Сборник тезисов докладов научно-технологических секций. 2008. Т. 1. С. 304-307.

27) Антоненко С.В., Малиновская О.С. Углеродные нанотрубки для наномедицины. // М: Конференция «Нанотехнологии в онкологии». Тезисы докладов для всероссийской научной конференции с медицинским уклоном. 2008. С. 18.

28) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Новикова Т.Б. Способ приготовления вертикально ориентированных нанотрубок. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2009. Аннотации докладов. 2009. Т.2. С. 216.

29) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Соколов И.В., Фролова В.А. Способ приготовления зондов с нанотрубками. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2009. Аннотации докладов. 2009. Т.2. С. 216.

30) Антоненко С.В., Малиновская О.С. Одностадийный метод синтеза углеродных наносистем. // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 3. С. 132 - 134.

31) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Фролова В.А. Моделирование зондов с нанотрубками. // М.: МИФИ, II Всероссийская конференция «Многомасштабное моделирование

173 процессов и структур в нанотехнологиях». Сборник тезисов докладов. 2009. С. 255 - 256.

32) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Толкачева С.М., Фролова В.А. Сравнительный анализ изображений пленок YBa2Cu307x полученных на СТМ, РЭМ и Integra Aura. // М.: МИФИ, II Всероссийская конференция «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях». Сборник тезисов докладов. 2009. С. 410 - 411.

33) Антоненко С.В., Малиновская О.С., Фролова В.А. Технология получения зондовых датчиков с нанотрубками. // М.: МИФИ, II Всероссийская конференция «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях». Сборник тезисов докладов. 2009. С. 435.

34) Антоненко С.В., Малиновская О.С. Применение метода магнетронного напыления для получения углеродных нанотрубок различной формы. // М.: Граница, XXXV совещание по физике низких температур (НТ-35). Тезисы докладов. 2009. С. 205 — 206.

35) Антоненко С.В., Малиновская О.С. Получение зондов с углеродными нанотрубками. // М.: Граница, XXXV совещание по физике низких температур (НТ-35). Тезисы докладов. 2009. С. 247 -248.

36)Пат. 2369938 РФ, МПК H01L21/203, В82ВЗ/00. Способ получения зондов с углеродными нанотрубками / Антоненко С.В., Малиновская О.С., патентообладатель: Московский инженерно-физический институт (государственный университет) — №2008113800/28; заявл. 08.04.2008.

В заключение автор считает своим приятным долгом выразить огромную благодарность научному руководителю С.В. Антоненко за постановку задачи и помощь при выполнении работы, а так же коллективу «Кафедры компьютерного моделирования и физики наноструктур и сверхпроводников» за обсуждение результатов исследований на научных семинарах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Малиновская, Ольга Сергеевна, 2009 год

1. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки. // Успехи физических наук. 1997. Том 167. №9. С. 945-972.

2. Takayoshi К., Tatsuya I., Kazuhito Т., Yoshinobu A., Yoshihiro I. Gate-induced crossover from unconventional metals to Fermi liquids in multiwalled carbon nanotubes. // Appl. Phys. Lett. 2004. 85. P. 1251.

3. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon. // Nature. 1991. V. 354. P. 56.

4. Ebbesen T.W., Ajayan P.M. Large-scale synthesis of carbon nanotubes. // Nature. 1992. 358. P.220-222.

5. Ebbesen T.W., Hiura H., Fujita J., Ochial Y., Matsui S., Tanigaki K. Patterns in the bulk growth of carbon nanotubes. // Chem. Phys. Lett. 1993. 209. P. 8390.

6. Taylor G.H., Fitzgerald J.D., Pang L., Wilson M.A. Cathode deposits in fullerene formation — microstructural evidence for independed pathways of pyrolytic carbon and nanobody formation. // J. Crystal Growth. 1994. 135. P.157-164.

7. Ebbesen T.W. Carbon Nanotubes. // Physics Today. 1996. June. P. 26-32.

8. Journer C., Maser W.K., Bernler P., Loiseau A., Lamy de la Chappele M., Lefrant S., Denlard P., Lee R., Fisher J.E. Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by the electrical-arc technique. // Nature. 1997. 338. P. 756-758.

9. Iijima S., Ichihashi T. Single-shell carbon nanotubes of 1 nm diameter. // Nature. 1993. 363. P. 603-605.

10. Ajaian P.M., Lambert J.M., Bernier P., et al. Growth morphologies during cobalt-catalyzed single shell nanotubes synthesis. // Chem. Phys. Lett. 1993. 215. 5. P. 509-517.

11. Kiang C.H., Goddard Ш W.A., Beyers R., Bethune P. S. Carbon nanotubes with single-layer walls. // Carbon. 1995. 33. P. 903.

12. Saito Y., Nishikubo K., Kawabata K., Matsumoto T. Carbon nanocapsules and single-layered nanotubes produced with platinum-group metals (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) by arc-discharge. // J. Appl. Phys. 1996. 80. P. 3062-3067.

13. Mohanapriya S., Lakshminarayanan V. Simultaneous purification and spectrophotometric determination of nickel present in as-prepared single-walled carbon nanotubes (SWCNT). // Talanta. 2007. 71(1). P. 493-497.

14. Pillai S.K., Augustyn W.G., Rossouw M.H., McCrindle R.I. The effect of calcination on multi-walled carbon nanotubes produced by dc-arc discharge. // J Nanosci Nanotechnol. 2008. 8(7). P. 3539-3544.

15. Bernaerts D., Zhang X.B., Zhang X.F., Amelinckx S., Vantendeloo G., Vanlanduyt J., Ivanov V., Nagy J.B. Electron-microscopy study of solid carbon tubules // Philos. Mag. 1995. 71. P. 605-630.

16. Bajwa N., Li X., Ajayan P.M., Vajtai R. Mechanisms for catalytic CVD growth of multiwalled carbon nanotubes. // J Nanosci Nanotechnol. 2008. 8(11). P. 6054-6064.

17. Ivanov V., Nagy J.B., Lambin P., Lucas A., Zhang X.B., Zhang X.F., Bernaerts D., Vantendeloo G., Amelinckx S., Vanlanduyt J. The study of carbon nanotubes by catalytic methods. // Chem. Phys. Lett. 1994. 223. P. 329-335.

18. Ivanov V., Fonseca A., Nagy J.B., Lucas A., Lambin P., Bernaerts D., Zhang X.B. Catalytic production and purification of nanotubules having fullerene-scale diameters. // Carbon. 1995. 33. P. 1727-1738.

19. Li W.Z., Xie S.S., Qian L.X., Chang B.H., Zou B.S., Zhou W.Y., Zhao R.A., Wang G. Large-scale synthesis of aligned carbon nanotubes. // Science. 1996. 274. P. 1701-1703.

20. Terrones M., Grobert N., Olivares J., Zhang J.P., Terrones H., Kordatos K., Hsu W.K., Hare J.P., Townsend P.D., Prassides K., Cheetham A.K., Kroto H.W., Walton D.R.M. Controlled production of aligned-nanotube bundles. // Nature. 1997. 338. P. 52-55.

21. Ge M.N., Sattler K. Vapor-condensation and STM analysis of fullerene tubes. // Science. 1993. 260. P. 5515-518.

22. Zhao В., Futaba D.N., Yasuda S., Akoshima M., Hata K. Exploring advantages of diverse carbon nanotube forests with tailored structures synthesized by supergrowth from engineered catalysts. // ACS Nano, 2009. 3(1). P. 108-114.

23. Liu В., Ren W., Gao L., Li S., Pei S., Liu C., Jiang C., Cheng H.M. Metal-catalyst-free growth of single-walled carbon nanotubes. // J Am Chem Soc. 2009. 131(6). P. 2082-2083.

24. Robertson J., Hofmann S., Cantoro M., Parvez A., Ducati C., Zhong G., Sharma R., Mattevi C. Controlling the catalyst during carbon nanotube growth. // J Nanosci Nanotechnol. 2008. 8(11). P. 6105-6111.

25. Guo Т., Nikolaev P., Rinzber A.G., Tomanek D., Colbert D.T., Smalley R.E. Self assembly of tubular fullerenes. // J. Phys. Chem. 1995. 99 (10). P. 1069410697.

26. Warren B.E. X-ray diffraction in random layer lattices. // Phys. Rev. 1941. 59. P. 693-698.

27. Hirsh P.B. X-ray Scattering from Coals. // Proc. Roy. Soc. Ser. A. 1954. 226. P. 143-169.

28. Diamond R. X-ray diffraction data for large aromatic molecules. // Acta. Cryst. 1957. 10, P. 359-364.

29. Guo Т., Nikolaev P., Rinzber A.G., Tomanek D., Colbert D.T., Smalley R.E. Self assembly of tubular fiillerenes. // J. Phys. Chem. 1995. 99 (10). P. 1069410697.

30. Chibante L.P.F., Thess A., Alford J.M., Diener M.D., Smalley R.E. Solar generation of the fullerenes. // J. Phys. Chem. 1993. 97. P. 8696-8700.

31. Fields C.L., Pitts J.R., Hale M.J., Bangham C., Lewandowsky A., King D.E. Formation of fullerenes of highly concentrated solar flux. // J. Phys. Chem., 1993. 97. P. 8701-8702.

32. Laplaze D., Bernier P., Maser W.K., Flamant G., Guillard Т., Loiseau A. Carbon nanotubes: The solar approach. // Carbon. 1998. 36. P. 685-688.

33. Bystrzejewski M., Rummeli M.H., Lange H., Huczko A., Baranowski P., Gemming Т., Pichler T. Single-walled carbon nanotubes synthesis: a direct comparison of laser ablation and carbon arc routes. // J Nanosci Nanotechnol. 2008. 8(11). P. 6178-6186.

34. Ge M.N., Sattler K. Vapor-condensation and STM analysis of fullerene tubes. // Science. 1993. 260. P. 5515-518.

35. Howard J.B., Daschowdhury K., Vandersande J.B. Carbon shells in flames. // Nature. 1994. 370. P. 603-603.

36. Пат. 2218299 CI РФ. Способ получения углеродных нанотрубок с помощью магнетрона на постоянном токе и устройство для этого/ Антоненко С.В., Мальцев С.Н.; патентообладатель: Московский инженерно-физический институт —№ 2218299, заявл. 17.07.2002.

37. Smiljanic О., Dellero Т., Serventi A., Lebrun G., Stansfield B.L., Dodelet J.P., Trudeau M., Desilets S. Growth of carbon nanotubes on Ohmically heated carbon paper. // Chemical Physics Letters. 2001. 342. P. 503-509.

38. Moore R. Functionalising Surfaces at the Nanoscale Using Plasma Technology. // Medical Device Technology. 2009. 20(1). 24. P. 26-27.

39. Chen Y., Yu J. "Scratching" Carbon Nanotubes onto Si Substrates. // Carbon. 2005. 43. P. 3183.

40. Пат. ЕР1720796 (Al). A method for the preparation of Y-branched carbon nanotubes/ Kim N.Y. № KR20040008417, заявл. 04.02.2005.

41. Prabhakar R.B., Chiara D., Sungho J., etal. Novel electrical switching behaviour and logic in carbon nanotube Y-junctions. // Nature Materials. 2005. 4 (9). P. 663-666.

42. Пат. EP1957954 (Al). Y-shaped carbon nanotubes as AFM probe for analyzing substrates with angled topography/ Boye C.A., Furukawa Т., Hakey M.C., Holmes S.J., Horak D.V., Koburger C.W.; патентообладатель: IBM -№ EP20060819715, 23.11.2006.

43. Zobelli A., Gloter A., Ewels C.P., Colliex C. Shaping single walled nanotubes. // Phys. Rev. B. 2008. 77. P. 045410.

44. Fyta M.G., Kelires P.C. Computer simulations of carbon nanostructures under pressure. Fullerenes, nanotubes, and carbon nanostructures. 2005. 13 (1). P. 13.

45. Sharma A., Kyotani Т., Tomita A. Comparison of structural parameters of PF carbon from XRD and HRTEM techniques. // Carbon. 2000. 38. P. 1977-1984.

46. Diamond R. A least-squares analysis of the diffuse1 X-ray scattering from carbons. //Acta. Ciyst. 1958. 11. P. 129-138.

47. Diamond R. X-ray diffraction data for large aromatic molecules. // Acta. Cryst. 1957. 10. P. 359-364.

48. Furuta Т., Yamashita Y., Shiraishi M. // Tanso. 1989. 140. P. 247-247.

49. Devis К.A., Hurt R.H., Yang N.Y.C., Headley Т.Н. Evolution of char chemistry, aystallinity, and ultrafine structure during pulverized-coal combustion. // Combust Flame. 1995. 100. P. 31-40.

50. Wornat M.J., Hurt R.H., Yang N.Y.C., Headley Т.Н. Structural and compositional transformations of biomass chars during combustion. // Combust Flame. 1995. 100. P. 131-143.

51. Palotas A.B., Rainey L.C., Sarofim A.F., Sande J.B.V., Ciambelli P. Effect of oxidation on the microstructure of carbon blacks. // Energy Fuels. 1996. 10. P. 254-259.

52. Yoshizawa N., Yamada Y., Shiraishi M. ТЕМ lattice images and their evaluation by image analysis for activated carbons with disordered microtexture. // J. Mater. Sci. 1998. 33. P. 199-206.

53. Миронов B.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии. — Техносфера, 2004. 144 с.

54. Бахтизин Р.З. Сканирующая туннельная микроскопия. // Соросовский образовательный журнал. 2000. Том 6. №11. С. 83-89.

55. Williams P.M., Shakesheff К.М., et al. Blind reconstruction of scanning probe image data. // J. Vac. Sci. Technol. B. 1996. 14 (2). P. 1557-1562.

56. Бухараев A.A., Бердунов H.B., Овчинников Д.В., Салихов К.М. ССМ метрология микро- и наноструктур. // Микроэлектроника. 1997. Т. 26. № 3. С. 163-175.

57. Tomoaki N., Takashi I., Yoshio U. Carbon Nanotube Scanning Tunneling Microscopy Tips for Chemically Selective Imaging. // Anal. Chem. 2002. 74. P. 4275-4278.

58. Makoto I., Y. Masamichi, U. Kazuyuki, A study of friction by carbon nanotube tip. // Applied Surface Science. 2002. V. 188. 3-4. P. 456-459.

59. Barwich V., Bammerlin M., Baratoff A., Bennewitz R., Guggisberg M., Loppacher C., Pfeiffer O., Meyer E., Gu'ntherodt H.-J., Salvetat J.-P.,

60. Bonard J.-M., Forro' L. Carbon nanotubes as tips in non-contact SFM. // Applied Surface Science. 2000. 157. P. 269-273.

61. Nishino Т., Ito Т., Umezawa Y. Carbon nanotube scanning tunneling microscopy tips for chemically selective imaging. // Anal. Chem. 2002. 74. P. 4275-4278.

62. Чижик C.A., Пантелей C.O., Жукова И.А., Шаыпсов А.Е., Жданок С.А. Модифицирование зондов АСМ углеродными нанотрубками. // Труды конференции БелСЗМ-6. 2004. С. 10-16.

63. Тау A., Thong Т. Fabrication of super-sharp nanowire atomic force microscope probes using a field emission induced growth technique. // Review of scientific instruments. 2004. 75. P. 3248-3255.

64. Shingayaa Y., Nakayamaab Т., Aono M. Carbon nanotube tip for scanning tunneling microscopy. // Physica B. 2002. 323. P. 153-155.

65. Hytch M.J., Bayle-Guillemaud P., Snoeck E., Dunin-Borkowski. R.E. Quantitative nanoscale characterisation by electron microscopy. // Nano et Micro Technologies. 2003. V. 3/1-2. P. 59-70.

66. Hytch M.J., Putaux J.-L., Penisson J.-M. Measurement of the displacement field around dislocations to 0.03A by electron microscopy. // Nature. 2003. 423. P. 270.

67. Алексеев Н.И. О морфологии углеродных нанотрубок, растущих из каталитических частиц: формулировка модели. // Физика твердого тела. 2006. Том 48. Вып. 8. С. 1518.

68. Алексеев Н.И. Термодинамика образования углеродных нанотрубок разной структуры из пересыщенных капель расплава. // ЖТФ. 2004. 74. 9. С. 63.

69. Dinga F., Harutyunyanb A.R., Yakobsona B.I. Dislocation theory of chirality-controlled nanotube growth. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2009. 106. 8. P. 2506-2509.

70. Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки. Материалы для компьютеров XXI века. // Природа. 2000. 11. С. 23-30.

71. Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки. Строение, свойства, применение. — Москва: Бином. Лаборатория знаний, 2006. — 293 с.

72. Saito R., Fujita М., Dresselhaus G. et al. // Phys. Rev. B. 1992. V. 46. P.1804-1811.

73. Wildoer J.W.G., Venema L.C., Rinzler A.G. et al. Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes. // Nature. 1998. V.391. P.59-62.

74. Электросопротивление единичных углеродных нанотрубок // Природа. 1997. №1. С.107-108.

75. Yao Z., Henk P., Leon В. et al. // Nature. 1999. V.402. P.273-276.

76. Tans S.J., Devoret M.H., Dai H. // Ibid. 1997. V.386. P.474-477.

77. Bandaru P. R., Daraio C., Jin S., Rao A. M. Novel electrical switching behaviour and logic in carbon nanotube Y-junctions. // Nature Materials. 2005. Vol. 4(9). P. 663-666.

78. Saito Y., Uemura S., Hamaguchi K. Cathode ray tube lighting elements with carbon nanotube field emitters. // Jpn. J. Appl. Phys. 1998. V.37. P. 346-350.

79. Heer W.A.de, Chatelain A., Ugarte D. A carbon nanotube field-emission electron source. // Science. 1995. V.270. P.l 179-1180.

80. Безотосный И.Ю., Жабреев Г.И. Лабораторный практикум по курсу "Техника низких температур": Учебное пособие — М.: МИФИ, 1994. — 68 с.

81. Сайт Н1Ш «Буревестник» http://www.bourevestnik.ru/.183

82. Сайт компании Carl Zeiss http://www.optec.zeiss.ru/.

83. Сайт компании Jeol http://www.ieol.com/.

84. Сайт компании FEI http://www.fei.com/.

85. Сайт компании EDAX http://www.edax.com/.

86. Сайт Концерна «Наноиндустрия» http://www.nanotech.ru/.

87. Сайт компании Материалы для нанотехнологий (NT-MDT) http://www.ntmdt.ru/.

88. Сайт компании Аист-НТ http://www.aist-nt.ru/.

89. Сайт компании Halcyonics http://www.halcyonics.com.

90. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Методы управления проводимостью нанотрубок. // Материалы конференции «Электроника и информатика», Зеленоград. 2005. С. 92.

91. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Различные вариации углерода и их применение. Новые углеродные нанообъекты. // Нанотехника. 2007. №11. С. 8-14.

92. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н., Тимофеев А.А. Новый вид углеродных наноструктур. // М.: РНЦ «Курчатовский институт», Сборник аннотаций докладов по физике конденсированного состояния, сверхпроводимости и материаловедению. 2007. С. 57.

93. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Фролова В.А. Метод модификации зондов углеродными нанотрубками для испльзования в сканирующей зондовой микроскопии. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2008. Сборник научных трудов. 2008. Т.7. С. 62-63.

94. Антоненко С.В., Малиновская О.С. Углеродные нанотрубки для наномедицины. // М: Конференция «Нанотехнологии в онкологии». Тезисы докладов для всероссийской научной конференции с медицинским уклоном. 2008. С. 18.

95. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Новикова Т.Б. Способ приготовления вертикально ориентированных нанотрубок. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2009. Аннотации докладов. 2009. Т.2. С. 216.

96. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Соколов И.В., Фролова В.А. Способ приготовления зондов с нанотрубками. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2009. Аннотации докладов. 2009. Т.2. С. 216.

97. Юб.Антоненко С.В., Малиновская О.С. Применение метода магнетронного напыления для получения углеродных нанотрубок различной формы, // М.: Граница, XXXV совещание по физике низких температур (НТ-35). Тезисы докладов. 2009. С. 205-206.

98. Антоненко С.В., Малиновская О.С. Получение зондов с углеродными нанотрубками. И М.: Граница, XXXV совещание по физике низких температур (НТ-35). Тезисы докладов. 2009. С. 247-248.

99. Пат. 2294892 РФ, МПК В82ВЗ/00. Способ получения углеродных нанотрубок/ Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н., патентообладатель: Московский инженерно-физический институт (государственный университет) № 2005121757/28; заявл. 11.07.2005.

100. Антоненко С.В., Малиновская О.С., 1у1альцев С.Н. Модификация графитовой бумаги с помощью токового отжига. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2005. Сборник научных трудов. Т.4. С. 175.

101. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Реализация разных типов проводимости в графитовых образцах с нанотрубками. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2006. Сборник' научных трудов. Т.4. С. 173-174.

102. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Электрофизические свойства углеродных пленок, содержащих многостенные нанотрубки. // Ростов н/Д: Изд-во РГТТУ, Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). 2006. Т.2. С. 119.

103. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Электрофизические свойства углеродных пленок, содержащих многостенные нанотрубки. //187

104. Журнал экспериментальной и теоретической-физики. 2007. Т. 132. № 1. С. 227-229.

105. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Синтез углеродных нанотрубок методом токового отжига графитовой бумаги. // Приборы и техника экперимента. 2007. Т. 50. № 4. С. 123-124.

106. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Способ приготовления углеродных нанотрубок — прототипов наноприборов. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2007. Сборник научных трудов. Т.4. С. 175-177.

107. Антоненко С.В., Малиновская О.С. Одностадийный метод синтеза углеродных наносистем. // Приборы и техника эксперимента. 2009. № 3. С. 132-134.

108. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Толкачева С.М. Изучение облученных и отожженных пленок ВТСП методами РЭМ и СТМ. // М.: МИФИ, Научная сессия МИФИ-2008. Сборник научных трудов. Т.7. С. 61.

109. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Толкачева С.М. Рентгеноспектральный анализ ВТСП пленок. // М.: ФИАН, Третья международная конференция «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости» ФПС'08. Сборник трудов. 2008. С. 149.

110. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Толкачева С.М., Фролова В:А. Сравнительный анализ изображений пленок YBa2Cu307-x полученных на СТМ, РЭМ и Integra Aura. // М.: МИФИ, II Всероссийская конференция188

111. Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях». Сборник тезисов докладов. 2009. С. 410.

112. АН J., Jing К. Carbon Nanotube Electronics — Springer, 2008. 360 p.

113. Антоненко C.B., Малиновская O.C., Мальцев С.Н. Изучение нанотрубок с помощью метода СТМ. // Ростов н/Д: Изд-во РГПУ, Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). 2006. Т.2. С. 118.

114. Антоненко С.В., Малиновская О.С., Мальцев С.Н. Изучение нанотрубок с помощью метода сканирующего туннельного микроскопа. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2007. Т. 132. №1. С. 230232.

115. Nie H.-Y., Walzak M.J., Mclntyre N.S. Atomic force microscopy study of biaxially-oriented polypropylene films. // J. Mater. Eng. Perform. 2004. 13. P. 451-460.

116. Nie H.-Y., Walzak M.J., Mclntyre N.S. Use of biaxially-oriented polypropylene film for evaluating and cleaning contaminated atomic force microscopy probe tips: An application to blind tip reconstruction. // Rev. Sci. Instrum. 2002. 73. P. 3831-3836.

117. Nie H.-Y., Mclntyre N.S. A simple and effective method of evaluating atomic force microscopy tip performance. // Langmuir. 2001. 17. P. 432-436.

118. Антоненко C.B., Малиновская O.C., Фролова B.A. Моделирование зондов с нанотрубками. // М.: МИФИ, II Всероссийская конференция «Многомасштабное моделирование процессов и структур в нанотехнологиях. Сборник тезисов докладов. 2009. С. 255.