Структурирование стабилизированных многостенных углеродных нанотрубок в капле коллоидной системы без- и с постоянным электрическим воздействием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Тет Пьо Наинг

• Тет Пьо Наинг
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Тет Пьо Наинг

Содержание

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

1.1 Аллотропность углеродных структур

1.2 Физическая природа формирования углероднык нанотрубок

1.2.1 Формирование и структура одностенных углеродных нанотрубок

1.2.2 Формирование и структура многостенных углеродных нанотрубок

1.3 Методы формирования углеродных нанотрубок

1.3.1 Электрофизические методы синтеза

1.3.2 Химическое газофазное осаждение

1.4 Основные свойства УНТ

Выводы по главе

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРО- И НАНОСТРУКТУРНЫХ ФОРМИРОВАНИЙ

2.1 Методы контроля и анализа углеродны1х нанотрубок дендритны1х структур

2.1.1 Метод сканирующей зондовой микроскопии

2.1.2 Сканирующая электронная микроскопия

2.1.3 Обоснование применимости и возможности колебательной спектроскопии при изучении УНТ

2.1.3.1 ИК-Фурье спектроскопия

2.1.3.2 Комбинационное рассеяние света

2.1.4 Рентгеновская дифрактометрия

2.1.5 Конфокальная микроскопическая высокоскоростная видеозапись

2.2 Характеризация исследуемы1х многостенны1х и одностенны1х

углеродны1х нанотрубок

2.3 Функционализация и стабилизация углеродны1х нанотрубок в коллоидны1х системах

2.3.1 Характеризация вновь синтезированных МУНТ I

2.3.2 Характеризация вновь синтезированных МУНТ II

2.3.3 Функционализация МУНТ I, МУНТ II и ОУНТ

2.3.4 Стабилизация МУНТ I, МУНТ II и ОУНТ

2.4 Описание методик нанесения и структурирования УНТ на

подложке

Выводы по главе

ГЛАВА 3. СТРУКТУРИРОВАНИЕ В КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМАХ ИЗ

УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК БЕЗ И ПРИ ВНЕШНИХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

3.1 Микро-и наноструктурирование многостенных углеродных

нанотрубок из коллоидной системы в свободном состоянии и при

нагреве

3.2 Влияние электрических полей на структурирование многостенных

углеродных нанотрубок в коллоидной системе

3.2.1 Анализ исследований процессов упорядочения УНТ при внешних воздействиях

3.2.2 Упорядочение МУНТ без и в постоянном электрическом поле в коллоидной системе

3.3 Влияние собственной электропроводности на структурирование

УНТ в коллоидной системе

Выводы по главе

ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМЫ САМООРГАНИЗАЦИИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК ИЗ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ В ДИФФУЗИОННО-ОГРАНИЧЕННЫХ УСЛОВИЯХ

4.1 Физические процессы при испарении капли коллоидной системы УНТ

4.2 Динамическое поведение УНТ в коллоидной системе в электрическом поле

4.3 Влияние наноразмерного диоксида кремния на процессы структурирования углеродных нанотрубок в коллоидных системах в

электрическом поле

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

144

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Самосборка - процесс, в котором самоорганизованные структуры формируются только компонентами одной иерархии.

Самоорганизация - механизм или процесс формирования структуры из множественных взаимодействий компонент более низких иерархических уровней системы.

Фрактальная размерность - уровень заполнения площади или пространства самоподобными структурами.

Гетерогенность - неоднородность структуры, фазы и размеров конденсированных материалов. Аноним - гомогенность.

Гетерофазность - неодинаковость фазового состава материалов. Бифуркация - критическое, неустойчивое состояние системы между хаосом и более высоким уровнем упорядоченности с переходом за счет флуктуаций.

Необратимость - однонаправленность синергетических процессов. Неравновесность - достижение наиболее совершенного порядка системы за счет все большего беспорядка в окружении.

Нелинейность - состояние системы с высоким уровнем реакции на внешние изменения вызывающие ее перестройки.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ

УНТ - углеродные нанотрубки (CNT - Carbon Nano Tubes);

МУНТ - многостенные углеродные нанотрубки (MWCNTs - Multi-walled

Carbon Nano Tubes); ОУНТ - одностенные углеродные нанотрубки (SWCNTs - Single-walled

Carbon Nano Tubes); ИКС - инфракрасная спектроскопия (IR - Infrared Spectroscopy); КМ - конфокальная микроскопия;

УФС - ультрафиолетовая спектроскопия (UV-Vis - Ultraviolet-visible Spectroscopy);

АСМ - атомно силовая микроскопия (AFM - Atomic Force Microscope); СЭМ - сканирующий электронный микроскоп (SEM - Scanning Electron Microscopy);

РФА - рентгенофазовый анализ (XRD - Х-ray Diffraction); КРС - комбинационное рассеяние света; ЭДА - энергодисперсионный анализ;

СТМ - сканирующая туннельная микроскопия (STM - Scanning Tunneling Microscope);

ICP-OES - Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy;

ПЭМ - просвечивающая электронная микроскопия (TEM - Transmission

Electron Microscope);

CVD - Chemical Vapor Deposition (химическое осаждение из газовой фазы); CCVD - Catalytic Chemical Vapor Deposition;

PECVD - Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (плазменно-усиленное

химическое осаждение из газовой фазы);

ПГС - парогазовой смеси;

ВАХ - вольт-амперная характеристика;

СВЧ - сверхвысокочастотное излучение;

СЗМ - сканирующий зондовый микроскоп (SPM - Scanning Probe Microscope);

РЦН - региональный центр нанотехнологий; КС - коллоидная система;

SEI - Secondary Electron Irradiation (детектор вторичных электронов); BSE - Back-Scattered Electrons (детектор обратно рассеянных электронов); НПВО - нарушенное полное внутреннее отражение; CCD - Charge-coupled Device;

RBM - Radial Breathing Modes (РДМ - полоса радиальных дыхательных мод); РСА - рентгеноструктурного анализа; EMMA - Enhanced Multi-Materials Analyzer; ПГС - парогазовой смеси;

ICP-OES - Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy;

^мунт - соотношение критерия оценки качества;

FWHM - Full Width at Half Maximum;

УЗВ - ультразвуковая ванна;

УЗД - ультразвуковая диспергирования;

УСМ - углеродсодержащего материала;

ДСН - додецилсульфат натрия;

СПИК - структуры после испарения капли;

БК - бензольных колец;

СФ - структуры фрактальные;

СК - структуры кластерные;

СЛ - структуры линейные;

список обозначений е _ заряд электрона;

ас _ с - расстояние между атомами углерода;

у0 _ интеграл переноса;

Си - круговой вектор;

Т _ трансляционный векторы;

и - напряжение;

I _ ток;

Р _ давление;

Е _ Напряженность электрического поля;

Е% _ ширины запрещенной зоны;

Ее1 _ модуль Юнга;

Же1 _ энергия тепловых движений

4 _ длина рассеяния е;

Ьь _ длина баллистичности;

I - длина УНТ;

й или _ диаметр УНТ;

_ размер наблюдаемых структур; I _ интенсивность рассеяния;

10 - угол между направлением поляризации падающего излучения с интенсивностью;

^ - интенсивность тангенциальных мод; ^ - интенсивность продольных мод; Л(Х) _ распределение N УНТ по углам х; - межплоскостные расстояния; _ угол падения к с индексами ИМ; п _ число длин волн укладывающихся в разности хода отраженных лучей от разных плоскостей; X _ длина волны излучения;

^мунт и К - соотношение критерия оценки качества;

Ьгом - размера гомогенности;

£ког - областей рентгеновской когерентности;

X - длина волны рентгеновского излучения, 0.1541 нм;

Р - интенсивность линии по уровне 0.5;

^ - комнатная температура;

юПР - частота плазмонного резонанса;

©жвМ - частоты возбуждаемых радиальных колебаний;

Смунт - концентрация МУНТ;

Дфр - фрактальная размерность;

Лстр - минимальный диаметр отдельных структур из КС;

ЬСЛ - длина линейной структуры;

Н - расстояние между МУНТ;

Нс - толщина углеродного слоя;

Ан - постоянная Гамакера;

ЬСФ - длина фрактальной структуры;

¿узд - времени УЗД;

^ - кулоновская сила;

Fef - электрофоретическая сила;

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурирование стабилизированных многостенных углеродных нанотрубок в капле коллоидной системы без- и с постоянным электрическим воздействием»

ВВЕДЕНИЕ

Мир углеродных материалов оказался в зоне пристального внимания, так как при переходе в нано диапазон обнаружил массу новых квантово-размерных физико-химических эффектов [1 - 9]. Особенно большие ожидания были связаны с исследованиями и разработками в области углеродных нанотрубок (УНТ), фуллерена и графена, и ожиданиями открытия новых структур [10], что подтверждается неизменно высокими рейтингами публикационной активности, всплеск которой начался с 2004 года, то есть с момента открытия графена [11 - 13]. В значительной степени это обусловлено и тем, что эти углеродные структуры оказались естественным образом связанными с явлениями самоорганизации и самосборки, которые рассматриваются как безальтернативная основа в разработке новых поколений, как электронной техники [14 - 21], так и наноструктурированных материалов [22 - 28]. Стремительность смены поколений в электронике демонстрирует динамика сокращения размеров области переходов в транзисторах, создаваемых на основе УНТ, начиная с 10 нм [29] в 2012 году и уже 5 нм - в 2017 году [30]. При этом впечатляет и широта применимости углеродных наноструктурированных материалов [31 -33], начиная от использования УНТ в качестве зондов [34], построение на их основе перспективных источников энергии [35] и вплоть до использования в здравоохранении [36, 37].

Существующий уровень разработанности темы исследования, свидетельствует об их большом общенаучном и прикладном значении, обусловленным самым широким разнообразием аллотропных форм углеродных структур, что подчеркивает актуальность необходимости установления закономерностей протекания процессов самосборки и/или самоорганизации, в частности, как многостенных (МУНТ), так и одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ), с целью их упорядоченного ориентирования под влиянием электрических воздействий.

Цель диссертационной работы

Целью работы является установление закономерностей протекания процессов самосборки и/или самоорганизации в капле коллоидной системы (метод из капли) многостенных и одностенных углеродных нанотрубок без воздействия и под влиянием электрических полей, определение режимов и параметров их упорядоченного ориентирования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать методики и способы функционализации многостенных и одностенных углеродных нанотрубок, добиться их максимально длительного стабильного существования в коллоидных системах (кс).

2. Отработать методики получения тонких пленок из функционализированных многостенных и одностенных углеродных нанотрубок методом из капли коллоидной системы.

3. Экспериментально методами комбинационного рассеяния света, инфракрасной спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии, сканирующей электронной, атомно-силовой и конфокальной микроскопии исследовать микро- и наноструктуры, формируемые без внешних воздействий в процессе самосборки и/или самоорганизации из функционализированных многостенных и одностенных углеродных нанотрубок в капле коллоидной системы.

4. с привлечением наноинструментальных методов изучить структурные изменения в высыхающей капле (аналог микро реактора) из коллоидной системы функционализированных многостенных углеродных нанотрубок, возникающих в виде микро- и наноструктур (самосборки и/или самоорганизации) под воздействием постоянного электрического поля.

5. На основании установленных закономерностей и условий формирования, самоорганизующихся микро- и наноструктур в капле коллоидной системы из функционализированных многостенных углеродных нанотрубок, построить качественную физическую модель.

6. Получить под действием постоянных электрических полей упорядоченные самоорганизованные микро- и наноструктуры из функционализированных многостенных углеродных нанотрубок.

Методология и методы исследования. Для достижения поставленной цели и решения указанных задач были применены методы: ИК-Фурье спектроскопия (ИК), конфокальная (КМ), ультрафиолетовая спектроскопия (УФС), атомно- силовая (АСМ), сканирующая электронная микроскопии (СЭМ), энергодисперсионный анализ (ЭДА), рентгенофазовый анализ (РФА), и рамановская микроспектрометрия - комбинационное рассеяние света (КРС).

Научная новизна работы

1. Установлены закономерности и особенности протекания процессов самосборки и/или самоорганизации в капле коллоидной системы из многостенных или одностенных углеродных нанотрубок на твердофазных подложках с разной структурой, шероховатостью и электропроводностью микро- и наноразмерных структур в зависимости от концентрации, электрического напряжения, температуры и свойств жидкофазного растворителя.

2. Обнаружено формирование гигантских «бензольных колец» и структур линейных из функционализированных многостенных углеродных нанотрубок, подвергнутых интенсивному ультразвуковому диспергированию, установлено, что скорость роста сторон колец линейно зависела от времени диспергирования, а длина структур линейных кратно уменьшалась.

3. Методом комбинационного рассеяния света доказано, что в результате интенсивного ультразвукового диспергирования внутри функционализированных многостенных трубок возникают одностенные углеродные нанотрубки с хиральностью, соответствующей металлической и полупроводникой проводимостям.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты наноинструментальных исследований микро- и наноструктур, возникающих при самосборке и/или самоорганизации функционализированных многостенных и одностенных углеродных нанотрубок в микро реакторе, в виде высыхающей капли коллоидной системы.

2. Закономерности и особенности микро и наноструктурирования функционализированных многостенных и одностенных углеродных нанотрубок в высыхающей капле коллоидной системы на подложках с разной структурой, шероховатостью и электропроводностью.

3. Качественная физическая модель формирования в постоянном электрическом поле в капле коллоидной системы из функционализированных многостенных углеродных нанотрубок при самосборке и/или самоорганизации микро- и наноструктур типа фракталов, кластеров и линейных образований, основанная на флуктуационном механизме их роста, согласно которой размеры линейных структур уменьшаются ~ 1/U, а скорость их роста, изменяется скачкообразно, принимая ряд дискретных значений, описываемых зависимостью ~ U2.

Практическая значимость работы

Результаты исследований закономерностей и особенностей процессов упорядочения стабилизированных и функционализированных многостенных и одностенных углеродных нанотрубок в зависимости от концентрации, электрического напряжения, температуры и свойств жидкофазного растворителя могут быть востребованы при создании новых функциональных материалов или электронных элементов, как с их использованием, так и на их основе, в частности, нанопроводов, способных обеспечивать работу микро- и наноэлектроники.

Достоверность результатов, изложенных в диссертационной работе, обеспечена воспроизводимостью, использованием современных методов исследования (КМ, АСМ, СЭМ, ЭДА, РФА, ИК, УФС, КРС) методов и

методик на представительной выборке экспериментальных данных по исследованиям МУНТ и ОУНТ, как собственного изготовления, так и промышленных отечественных и зарубежных производителей, полученных апробированными методами, построением физической модели основанной на действии в диффузионно-ограниченных условиях коллоидной системы из МУНТ или ОУНТ сил концентрационно-конвекционной и гравитационно -капиллярной природы, адекватно соответствующей экспериментальным данным по их упорядочению при внешних электрических воздействиях.

Апробация результатов работы: Основные результаты работы были представлены на следующих конференциях: «Математика и ее приложения в современной науке и практике», Курск, 2015; 2-ая Международная научно-практическая конференция «Физика и технология наноматериалов и структур», Курск, 2015; XIII Междунар. конф. «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» Курск, 2016; 3-ья Международная научно-практическая конференция «Физика и технология наноматериалов и структур», Курск, 2017, III International conference on Modern Problems in Physics of surfaces and nanostructure, Ярославль, 2017.

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

1.1 Аллотропность углеродных структур

Детальный анализ аллотропных форм углерода, развиваемый на основе учета всех химических связей в углеродных наноструктурах, в дополнение к [10], предполагает существование еще до 25 новых структурных образований [38]. Углерод имеет следующую электронную конфигурацию

1/2/2р2. (1.1) По принятой классификации [39] в зависимости от числа а-связей и числа ковалентных связей, принимающих значения 2, 3, 4, углеродные структуры могут характеризоваться координационным числом 4, которому

3 2

соответствует 8р _ (алмаз, 3Э _ структура), или 3 _ 8р (графит, 2Э _ структура), или 2 _ 8р _ гибридизация (карбин, Ш _ структура). В этой классификации фуллерен _ 0Э _ квази-нульмерная структура, а УНТ _ Ш _ квазиодномерная структура. Этим объясняются уже обнаруженные аллотропные формы углерода, которые включают следующие основные модификации: графит, алмаз, карбин, фуллерен и графен. Однако эта достаточно упрощённая классификация не всегда действует, что особенно проявляется на сложных соединениях углерода. К примеру, у фуллерена С70 атомы углерода занимают 5 положений с разными типами гибридизации.

Более полное отображение полиморфизма углеродных структур

2 3

предполагает учет как возможных типов гибридизации sp, 5р , 8р и дополнительных промежуточных состояний spn, так и состояний самого атома углерода в составе соединения [40]. Полученная структурная классификация углеродных соединений с учетом координационных чисел показана на рис. 1 .1 , на котором отмечены как все уже обнаруженные, так и предполагаемые, но еще неоткрытые системы. Таким образом, согласно рис. 1.1, а число уже обнаруженных углеродных структур перешагнуло за традиционно указываемые 6 аллотропных форм. Наряду с ними существует еще, по меньшей мере, не менее десятка углеродных структур, включая такие

экзотические как клатраты, суперкубы, которые по характеристикам не уступают алмазу. Даже графен имеет 5 модификаций, включая как а, Р, у-фазы, так и графеновые фуллерены и нанотрубки.

а б

Рисунок 1.1. - Классификация углеродных соединений с учетом [38]: а ковалентных связей, б - гибридизации каждого атома углерода

Наряду с этим, авторы [40] предлагают классифицировать аллотропные формы углеродных соединений на основании определения взаимной пространственной ориентации 4 орбиталей атома углерода в сферической системе координат (r(x, y, z), ф(х, y, z), 0(x, y, z)) с шестью переменными при условии, что одна из орбиталей сонаправлена с осью Z:

2 3

Ф(1), Ф(2), Ф(3), 0(1), 0(2), 0(3) (Рис. 1.1, б). Все типы гибридизации ^р, 5р , 8р ) могут быть описаны в таких координатах с соответствующей ориентацией трех оставшихся орбиталей через значения полярных и азимутальных углов. Если учесть симметрийные свойства орбиталей, то в выбранной сферической системе координат орбитали в форме гантели могут иметь либо симметричный, либо асимметричный вид. В соответствии с рис. 1.1, б для 8р - гибридизации две орбитали будут симметричными, а две несимметричными, аналогично для 8р2 _ симметричной останется только

-5

одна орбиталь, а три станут несимметричными, 8р _ все орбитали превратятся в асимметричные.

В таком описании переходы между отдельными типами гибридизаций

23

8р, 8р , 8р предполагают наличие между ними промежуточных состояний (См. рис. 1.1, а), а значит возникает линейность перехода. Вводятся обобщенные гибридизации типа 8рп (при п(1, 2)) или spm (при т(2, 3)),

2 2 3

которые возникают в промежуточных состояниях: 8р ^ 8р или 8р ^ ¿р . Фактически в основу классификации по [40] заложено утверждение, что в углеродных соединениях действуют только ковалентные связи, а максимальное координационное число равно 4. Однако в этих соединениях возникает и смешанный ковалентно-ван-дер-ваальсовый тип связи. На этой основе в [38] было предложено выделить в формировании химической связи ковалентный и смешанный ковалентно-ван-дер-ваальсовский вклад, что позволило более полно описать полиморфизм углеродных соединений.

1.2 Физическая природа формирования углеродных нанотрубок

Среди обилия углеродных структур наиболее известными оказались природные аморфный углерод, графит и алмаз. В 1985 году в связи с открытием фуллеренов возник всплеск интереса к нему, затем с 2005 года лавры первенства по публикациям перехватили УНТ. Однако с этого же момента опережающими темпами рос интерес к графену. В результате, если в 2013 объем публикаций по этим двум аллотропным формам углерода

сравнялся, то уже с 2014 стали доминировать работы по графену [41]. В целом же, в течение последних 30 лет именно фуллерены, УНТ и графен, характеризуемые яр2 - гибридизацией, стали бесспорными лидерами по научному и техническому интересу к ним.

Возникновение полиморфизма углеродных соединений с учетом электронных конфигураций атома углерода (1.1) обусловлено четырьмя валентными орбиталями 2$, 2рх, 2ру, 2р2 (Рис. 1.2, а), из которых формируется три основных валентных состояния, обладающих яр - гибридизацией, характерной для углеродной структуры графита, яр2 - фуллерена, УНТ и графена и $р - алмаз, соответственно. Гибридизированные $ и р электроны за счет а-связи (Рис. 1.2, б), при которой возникает перекрытие электронных оболочек соседних атомов С в узлах гексагональных структур (Рис. 1.3) приводят к возникновению самых изучаемых аллотропных форм: фуллерена, УНТ и графена (Рис. 1.2, в) с размерностями: 0Д 1Д 2Д соответственно.

Основное Возбужденное

состояние состояние Гибридизация

22,44-

..Ш

гибридизизация (алмаз)

1 негибридизированная р - орбиталь

I,

гибридизизация | ^

2,44-44

негибр1щиз1фованная р- орбиталь

ХР2

2 негибридизированная ~~р - орбитали

С И 5/т2 орбитали I )

<3

У

гибридизизация (графит)

а

б

в

Рисунок 1.2. - Природа возникновения яр - гибридизации и распределения е: а - по уровням и б - по орбиталям с а- и п - связями [42], в - аллотропные формы: 1 - фуллерен, 2 - УНТ, 3 - графен [43]

3

л

На рис. 1.3, а приведены sp _ гибридизированные по я и р-орбиталям электроны с а- и п _ связями, характерными для атома углерода в составе гексагональной ячейки в графене (Рис. 1.3, б). Важно подчеркнуть, что если а- связи ответственны за механические свойств как графена, так и УНТ, то делокализованные 2рг электроны за счет п _ связи определяют их электрические свойства. Отметим, что расстояние между атомами углерода составляет ас _ с = 1.42 А. Примитивная ячейка включает два атома и имеет

форму равностороннего параллелограмма со стороной а = (3)1/2ас _ с = 2.46 А,

1/2

для определения которой вводятся векторы с координатами: а1 = {3 а/2, а/2} и а2 = {31/2а/2, _ а/2}.

Рисунок 1.3. _ Схематические изображения кристаллической структуры графена с а- и п _ связями: а _ решетка графена и атома углерода [44] и б _ гексагональная ячейка [45]

Развернутая на п/2 относительно прямой решетки обратная решетка для графена, с отмеченной стрелкой структурой первой зоны Бриллюэна (с точкой Г в центре), также оказывается гексагональной (Рис. 1.4, а) со

стороной Ь = | Ь1 /31/2 = 4п/3а с площадью равной 8п2/(31/2а2). Для ее задания в

1/2

пространстве волновых векторов используются векторы: Ь1 = {2п/(3 а), 2п/а } и Ь2 = {2п/(31/2а), _ 2п/а }, при этом | Ь1 = | Ь2| = 4п/(31/2а). Точки К, К', Ми Г обладают высокой симметрией.

Получаемая энергетическая диаграмма в этой зоне приведена на рис. 1.4, б. За счет негибридизированных р2 орбиталей углерода образуются зоны валентная и проводимости. Эти зоны приобретают явно выраженную конусообразность вблизи уровня Ферми. В 6 угловых точках К, Кони сближаются вплоть до точечного соприкосновения друг с другом, благодаря чему графен приобретает полуметаллические свойства. Эти изменения иллюстрирует и профиль энергий связи по контуру треугольника ГМК, построенного вдоль отмеченных точек симметрии.

а б в

Рисунок 1.4. - Анализ распределения энергий связи в графене: а - обратная решетка графена, с выделенной первой зоной Бриллюэна [4], б -распределение энергии связи в 1-ой зоне Бриллюэна и в - распределение энергии связи в по контуру треугольника ГМК [46]

Аналитически это описывается в виде дисперсионной зависимости энергии п - зон для графена [47]:

^¿о(^) —

_ £2р±Го^(Х) 1+эа(к) ■

(1.2)

В (1.2) у0 - интеграл переноса (у0 > 0), в2р - энергия положения 2р -атомной орбитали и ^ - интеграл перекрытия электронных волновых функций. Знаки соответствуют связывающей и не связывающей 2р -орбиталям. Дисперсия а(к), с учетом, указанных выше а и ас - с, для элементарной ячейки графена, будет равна:

шск) = ^ 1 + 4 с о 8 (¡Щ с о 8 + 4 с о (Ь£) (1.3)

При условии, что ^ = 0, то есть отсутствует перекрытие электронных орбиталей Е^2В ( к) = в2р зоны л* - и л - будут симметричными (Рис. 1.4, в). Это как раз соответствует точке М, как одной из точек с высокой симметрией в 1-ой зоне Бриллюэна.

Помимо зонной теории при моделировании и теоретическом описании электронной структуры УНТ могут также использоваться расчеты аЬ-тШо, основанные на формализме функций локальной плотности с весьма ограниченным участием расчетных элементов, в частности, только 103 - 104 валентных электронов [48].

1.2.1 Формирование и структура одностенных углеродных нанотрубок

Учтем [49], что перестройка структуры графена сопровождается следующим независимым рядом изменений размерности: Ю ^ 0Д Ю ^ 1Д Ю ^ 3Д как это схематично приведено на рис. 1.5, а.

а б

Рисунок 1.5. - Схематическое изображение возможных построений углеродных структур из графена [49] - а, формирования ОУНТ из графена

[4] - б

Очевидно, что описание зонной структуры графена может быть транспонировано на структуру ОУНТ, в форме свернутого в цилиндр листа графена [47], а выводы, вытекающие из анализа дисперсионной зависимости (1.2) с учетом функции ю(£) (1.3), построенной применительно к кристаллической структуре графена, и энергии в п - зонах для графена могут быть легко перенесены на формирование из него ОУНТ, фуллерена и графита [49, 50].

Воспользуемся структурой графена, в которой наряду с векторами й\ и a2 показаны хиральный Ch и трансляционный T векторы, а также хиральный угол 0, которые характеризуют ОУНТ. Так как основой графена является гексагональные структуры, то угол 0 < 0 < 30°. При этом именно Ch является определяющим параметром, так как вдоль него графеновый лист сворачивается. Длина |Ch| соответствует таким двум точкам в плоскости графена, которые при его сворачивании накладываются друг на друга с образованием окружности (согласно рис. 1.5, б это точки A - B и C - D). Обобщенно вектор Ch(«, m) = na\ + ma2, где пит целые числа, удовлетворяющие условию 0 < т < п. Очевидно, в зависимости от 0 существует две крайних конфигурации ОУНТ. К примеру, согласно рис. 1.5 Ch(3, 3), то есть т = п, а угол 0 = 30°. ОУНТ такого типа, когда Ch(n, п), называют креслообразными, а с 0 = 0°, когда Ch(n, 0), зигзагообразными. При Ch(n, m) и 0 < 0 < 30° ОУНТ будут хиральными. На рис. 1.6 слева-направо продемонстрированы зигзагообразная Ch(12, 0), кресельная Ch(6, 6) и хиральная Ch(6, 4) ОУНТ в соответствии со значениями п и т [50].

(12,0) (6,6) (6,4)

Рисунок 1.6. - Иллюстрации зигзагообразной Ch(12, 0), креслообразной Ch(6, 6) и хиральной Ch(6, 4) ОУНТ [50]

Применение (1.2) к ОУНТ в виде перехода Е±2 D ( к ) —Е±D ( к ) зависит от выбора направления волнового вектора к. Так при к| I T, то E±D ( к) будет непрерывной функций, а при k| I Ch E±D ( к) будет принимать дискретных ряд значений. То есть в ОУНТ дисперсия энергии [47] будет определяться выражением:

EjD ( к) = E±d(к + м К ! , (1.4)

в котором волновой вектор к ориентирован вдоль оси ОУНТ (- п/Т <к <п/Т), М = 1...N - целые числа. К1 и К2 векторы, определяемые через векторы обратной решетки b и b2: К1 = 2((2n + m)b1 + (2m+ n)b2)/NCNR и К2 = 2(mb1 -nb2)/NC. Здесь Nr - наибольший общий делитель чисел (2n + m) и (2m+ n), NC - число атомов С в примитивной ячейке ОУНТ равное отношению

неполного квадратного трехчлена из чисел n и m к NR :

2 2

NC = 4(n + nm + m )/NR. То есть все свелось к выбору n и m.

Е&>(к,.к„)= ±Ко J 1 + 4 cos (^5) cos + 4 cos2 (£*) (1.5)

К примеру, для креслообразных ОУНТ, когда k| I Ch(n, n), согласно [47],

ряд допустимых значений волновых векторов kx, q составит:

1/2

(kx, q = 2nq/(3) an, для q = 1...2n. (1.6)

С учетом этого, для энергии креслообразных ОУНТ:

Еч(п,п) = ±уо(1 + 4сов(дх/п)сов(ка/2) + 4соБ2(ка/2))1/2 (1.7)

Характерно, что для этих ОУНТ в точке кх, ч = 2л/(3а) возникнет вырождение энергетических зон при д = п, так как в этом случае (1.7) упрощается:

Еч(п,п) = ± уо(2 + 2соБ(дл/п))1/2, (1.8)

из которого следует, что все креслообразные ОУНТ обладают металлическим типом проводимости, что подтверждается и зонным распределением энергии в первой зоне Бриллюэна рис. 1.7, а.

а

б

в

Рисунок 1.7. - Зонные распределения энергий в первой зоне Бриллюэна для ОУНТ [47]: а - креслообразной, б - зигзагообразной и в - хиральной

Дисперсия энергии для зигзагообразной ОУНТ СЦп, 0) условия (1.6) записывается для волнового вектора только вдоль оси у ку [47]:

кул = 2лд/ап, для д = 1.. ,2п. (1.9)

После подстановки (1.9) в (1.5) уравнение Е,/п,0) приобретает следующий вид: ^(п,0) = ±70(1 + 4^((3)тка/2)^(дп/п) + 4^2(дл/п))1/2 , (1.10)

где - л/(3)1/2 < ка <л/(3)1/2 и д = 1.. ,2п. В центре зоны Бриллюэна (точка Г на рис. 1.4, а) уравнение (1.10) преобразуется к виду:

^(п,0) = ±70(1 + 2^(дл/п)). (1.11)

Из (1.11) вытекает, что при д = 2п/3 кратных 3 валентная зона пересекается с зоной проводимости (Рис. 1.7, б). Это означает, что при этом условии (для п = 31) зигзагообразные трубки приобретают металлическую и полупроводниковую проводимость при п ^ 31. Здесь I - целое число.

В хиральных трубках с Ch(n, m) проводимость становится металлической при n — m = 31 и полупроводниковой для n — m = 3l + 1. То есть 1/3 ОУНТ имеют металлическую, 2/3 - полупроводниковую природу проводимости [47], что получает отражение в дисперсии энергии (Рис. 1.7, в). При анализе плотности электронных состояний для всех типов ОУНТ [47] отмечались их скачки между локальными min и max, называемых сингулярностями Ван Хова, существование которых было экспериментально

исследовано [51], когда изменения электронной плотности оказалось

—1/2

промодулированным прикладываемым напряжением (U) . Энергия переходов между ними обратно пропорциональны диаметру ОУНТ:

AEÜ = 2ly0a/dt (1.12)

Как уже отмечалось, ОУНТ обладают целым комплексом практически значимых свойств, исследования которых методом одноколоночной хроматографии [52] позволило систематизировать их структуры в результате чего был предложена достаточно универсальная их классификация, получившая название диаграмм Катаура. В ее основу положены простые математические соотношения между набором характеристических параметров векторов хирального - Ch и трансляционного - T, а также хирального угла - 0, которые задаются целыми числами - n и m. При таком задании удается получить все возможные конфигурации ОУНТ путем поворота графенового листа вдоль: Ch(n, m) = na\ + ma2 (Рис. 1.5, б). На этой

I 2 2 1 /2

же основе определяется их диаметр: d = V3(ac - c/rc)(n + nm + m ) , а также хиральный угол 0 = tan-1[mV3/(2n + m)] [53]. Схематическое обощенное представление о возникающих структурах ОУНТ показано на рис. 1.8, а.

В проведенном анализе рассматривались только выводы, вытекающие из зонной структуры ОУНТ. В реальности всегда имеют место отклонения от нее вызванные, в частности, как из-за искривления графенового листа, так и

-5

возможного вклада sp - гибридизации, когда имеет место пересечение л- и а- зон ОУНТ. Могут иметь место и включение в структуру ОУНТ пяти- и семи углеродных элементов. В результате эти реальные дефекты в ОУНТ

сокращают возможности возникновения у них металлической проводимости, которая проявляется только у креслообразных структур с С^(п, п). При п — т = 31 возникает узкозонная проводимость, а в остальных случаях они будут широкозонными полупроводниками.

Более того рассмотрение проведено для структур в виде единичных ОУНТ. Однако обычно при синтезе они объединяются в пучки, в которых представлены трубки с самыми разными как диаметрами, так и хиральностями (Рис. 1.8, б), на котором представлено изображение 2 хиральных ОУНТ, полученное на сканирующем туннельном микроскопе с атомарным разрешением [1]. На практике синтезируемые ОУНТ часто самоорганизуются в связки диаметром 10 - 30 нм, в то же время отдельные ОУНТ также встречаются [54].

Рисунок 1.8. - Иллюстрация таблицы Катауры для определения хиральности ОУНТ [53] - а, туннельное микроскопическое изображение пучка из двух ОУНТ (видны атомы углдерода) [1]

Процесс формирования УНТ может быть описан на основе термодинамического подхода [55] с учетом аддитивности энтропии и ее критического порога, как достаточного условия самоорганизации: dS/dt < ^ЗМОкр., когда необратимые процессы внутри наноразмерной системы в виде УНТ сопровождаются превышением отдачи энтропии по сравнению с ее генерацией, то есть dS/dí < 0. Характерно, что при выполнении этого условия несколько раз, система становится явно неустойчивой, приобретает способность к самоструктурированию с изменением параметров упорядочения, именно в этих точках возникают бифуркации и происходят структурные перестройки [56 - 58].

1.2.2 Формирование и структура многостенных углеродных нанотрубок

Как видно из структуры МУНТ они построены из ОУНТ, то есть являются коаксиально вложенными образованиями из нескольких (до 32 слоев) одностенных нанотрубок [2] [4 - 9]. При этом расстояние между отдельными ОУНТ в образующих слоях в МУНТ составляет 0.34 нм. В идеале соосное совмещение нескольких ОУНТ с различными диаметрами обусловливают построение многостенной углеродной нанотрубки

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тет Пьо Наинг, 2017 год

Список литературы

1. Bhushan, B. Springer Handbook of Nanotechnology / B. Bhushan. -Springer Heidelberg Dordrecht, London, New York: 3 Edition. - 2010. - 1919 p.

2. Robert, V. Springer Handbook of Nanomaterials / V. Robert. - Springer Science and Business Medi, London, New York. - 2013. - 1234 p.

3. Dresselhaus, M. S. Carbon nanoutbes synthesis, structure, properties and application / M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, Ph. Avouris. - Topics in Applied Physics. Berlin; New York: Springer. - 2001. - 461 p.

4. Philip Wong, H. S. Carbon Nanotube and Graphene Device Physics / H. S. Philip Wong, D. Akinwande. - The Edinburgh Building, Cambridge: Cambridge University Press, UK. - 2011. - 251 p.

5. Adrian, P. Carbon Nanotubes Interactions: Theory and Applications / P. Adrian. - University of South Florida. - 2011. - 155 p.

6. Reich, S. Carbon Nanotubes Basic Concepts and Physical Properties / S. Reich, C. Thornsen, J. Maultzsch. - John Wiley & Sons. - 2008. - 220 p.

7. Харламова, М. В. Электронные свойства одиностенных углеродных нанотрубок и их производных / М. В. Харламова // Устехи Физических Наук. - 2013. - Т. 183. - № 11. - C. 568 - 571.

8. Burchfield, L. A. Novamene: A new class of carbon allotropes / L. A. Burchfield, Al Mohamed Fahim, S. Richard Wittman, F. Delodovici, N. Manini // Heliyon. - 2017. - Vol. - 3. - № 2. - pp. e00242(1) - e00242(15).

9. Harun-Or Rashid, Md. Carbon nanotube membranes: synthesis, properties, and future filtration applications / Md. Harun-Or Rashid, F. Stephen Ralph // Nanomaterials. - 2017. - Vol. - 7. - № 5. - pp. 99(28).

10. Andreas, H. The era of carbon allotropes / H. Andreas // Nature materials. - 2010. - Vol. - 9. - pp. 868 - 871.

11. Novoselov, K. S. Two-dimensional Atomic Crystals / K. S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T. J. Booth, V. V. Khotkevich, S. V. Morozov, A. K. Geim // Proc. Nat. Acad. Sci. - 2005. - Vol. - 102. - pp. 10451 - 10453.

12. Antonio, C. N. H. The Carbon new age / C. N. H. Antonio // materials

today. - 2010. - Vol. - 13. - № 3. - pp. 1 - 6.

13. Santosh T. K. Magical Allotropes of Carbon: Prospects and Applications / T. K. Santosh, V. Kumar, H. Andrzej, R. Oraon, A. De Adhikari, G. C. Nayak // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. - 2016. -Vol. - 41. - №. 4. - pp. 257 - 317.

14. Lian-Mao, P. Carbon nanotube electronics: recent advances / P. LianMao, Z. Zhiyong, W. Sheng // Materials Today. - 2014. - pp. 1 - 10.

15. Сейсян, Р. П. Нанолитография в наноэлектронике (Обзор) / Р. П. Сейсян // Журнал технической физики. - 2011. - Т. 81. - вып. 8. - C. 1 - 14.

16. Асеев, А. Л. Нанотехнологии в полупроводниковой электронике / А. Л. Асеев // Вестник Российской Академии Наук. - 2006. - Т. 76. - вып. 7. - С. 603 - 611.

17. Yuchi, C. Review of carbon nanotube nanoelectronics and macroelectronics / C. Yuchi, C. Haitian, G. Hui, J. Liu, L. Bilu, Z. Chongwu // Semicond. Sci. Technol. - 2014. - Vol. - 29. - pp. 073001 (17pp).

18. Shulaker, M. M. Carbon nanotube computer / M. M. Shulaker, H. Gage, P. Nishant, W. Hai, C. Hong-Yu, H. S. Philip Wong, M. Subhasish // Nature. -2013. - Vol. - 501. - pp. 526 - 530.

19. Le, C. Carbon Nanotube Flexible and Stretchable Electronics / C. Le, W. Chuan // Nanoscale Research Letters. - 2015. - Vol. - 10. - № 1. - pp. 1 - 21.

20. Vladimir, D. On-Chip Chemical Self-Assembly of Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes (SWNTs): Toward Robust and Scale Invariant SWNTs Transistors / D. Vladimir, G. Widianta, T. Wytse, S. R. Jorge Mario, F. Martin, N. Peter, R. Heike, A. Sybille, S. Ullrich, L. A. Maria // Adv. Mater. -2017. - Vol. - 29. - № 23. - pp. 1606757(1) - 1606757(9).

21. Keisuke, M. Self-organized micro-spiral of single-walled carbon nanotubes / M. Keisuke, T. Hidetoshi, E. Nawa-Okita, D. Yamamoto, C. Yong-Jun, K. Yoshikawa, F. Toshimitsu, N. Nakashima, K. Matsuda // Scientific Reports. - 2017. - Vol. - 7. - pp. 5267(1) - 5267(12).

22. Meyyappan, M. Carbon Nanotubes Science and Applications / M.

Meyyappan. - NASA Ames Research Center. - 2005. - 293 p.

23. Елецкий, А. В. Электрические характеристики полимерных композитов, содержащих углеродные нанотрубки / А. В. Елецкий, А. А. Книжник, Б. В. Потапкин, Х. М. Кенни // Успехи физических наук. - 2015. -Т. 185. - № 3. - С. 225 - 270.

24. Елецкий, А. В. Механические свойства углеродных наноструктур и материалов на их основе / А. В. Елецкий // Успехи физических наук. - 2007. Т. 177. - № 3. - С. 233 - 274.

25. Мальцева, П. П. Наноматериалы. Наносистемная техника / П. П. Мальцева - Мировые достижения. - 2008. - 432 c.

26. Шустикова, А. А. Наноструктурные материалы / А. А. Шустикова, Н. И. Бауровой - МИР материалов и технологий. - 2009. - 488 c.

27. Андриевский, Р. А. Наноструктурные материалы: Учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. заведений / Р. А. Андриевский, А. В. Рагуля - М.: Издательский центр Академия. - 2005. - 192 c.

28. Abhijit, R. Effect of multi-walled carbon nanotubes on automotive and aerospace applications- case study / R. Abhijit, C. Sreejith, A. Samanta, G. Ragul, I. Ghosh // IJETST. - 2017. - Vol. - 4. Issue - 4. - pp. 5105 - 5113.

29. Aaron, F. D. Sub-10 nm Carbon Nanotube Transistor / F. D. Aaron, M. Luisier, H. Shu-Jen, G. Tulevski, C. M. Breslin, L. Gignac, M. S. Lundstrom, W. Haensch // Nano Lett. - 2012. - Vol. - 12. - pp. 758 - 762.

30. Chenguang, Q. Scaling carbon nanotube complementary transistors to 5-nm gate lengths / Q. Chenguang, Z. Zhang, X. Mengmeng, Y. Yang, D. Zhong, P. Lian-Mao // Science. - 2017. - Vol. - 355. - pp. 271 - 276.

31. Abdalla, S. Different technical applications of carbon nanotubes / S. Abdalla, F. Al-Marzouki, A. A. Al-Ghamdi, A. Abdel-Daiem // Nanoscale Research Letters. - 2015. - Vol. - 10. - № 358. - pp. 1 - 10.

32. Colin, K. Carbon Nanotube Solar Cells / K. Colin, P. Yogeshwari, W. Ch. H. Postma // PloS ONE. - 2012. - Vol. - 7. - Issue - 5. - pp. e37806(9).

33. Mark, S. J. Science to Commercialization of Carbon Nanotube Sheet and

Yarn / S. J. Mark, H. Guangfeng, Ng Vianessa, M. Rabiee, M. Cahay, S. Chaudhary, D. Lindley, D. Chauhan, M. Paine, D. Vijayakumar, X. Chenhao, Y. Zhangzhang, K. Haworth, Y. Liu, M. Sundaram, W. Li, D. Mast, V. N. Shanov // Applied and Theoretical Mechanics. - 2017. - Vol. - 12. - pp. 41 - 50.

34. Колеров, А. Н. ^ан^ующий микроскоп ближнего поля с углеродной нанотрубкой в качестве зонда / А. Н. Колеров // Письма в ЖТФ. -2011. - Т. 37. - вып. 6. - C. 33 - 38.

35. Leimeng, S. Roles of carbon nanotubes in novel energy storage devices / S. Leimeng, W. Xinghui, W. Yanrong, Z. Qing // Carbon - 2017. - Vol. -

122. - pp. 462 - 474.

36. Tavakolifard, S. Modification of carbon nanotubes as an effective solution for cancer therapy / S. Tavakolifard, B. Esmaeil // Nano Biomed. Eng. - 2016. -Vol. - 8. - Issue 3. - pp. 144 - 160.

37. Eatemadi, A. Carbon nanotubes: properties, synthesis, purification, and medical applications / A. Eatemadi, H. Daraee, H. Karimkhanloo, M. Kouhi, N. Zarghami, A. Akbarzadeh, M. Abasi, Y. Hanifehpour, J. Sang Woo // Nanoscale Research Letters. - 2014. - Vol. - 9. - pp. 1 - 13.

38. Беленков, Е. А. Классификация структурных разновидностей углерода / Е. А. Беленков, В. А. Грешняков // Физика твердого тела. - 2013. -Т. 55. - вып. 8. - С. 1640 - 1650.

39. Heimann, R. B. Suggested calssification scheme based on valence orbital hybridization / R. B. Heimann, S. E. Evsyukov, Y. Koga // Carbon. - 1997. -Vol. - 35. - pp. 1654 - 1658.

40. Беленков, Е. А. Наноалмазы и родственные углеродные наноматериалы / Е. А. Беленков, В. В. Ивановская, А. Л. Ивановский // Екатеринбург: УрО РАН. - 2008. - 169 c.

41. Zheng, L. Superstructured Assembly of Nanocarbons: Fullerenes, Nanotubes, and Graphene / L. Zheng, L. Zheng, S. Haiyan, G. Chao // Chemical Reviews. - 2015. - Vol. - 115. - № 15. - pp. 7046 - 7117.

42. Holcomb M. Orbital Picture of Bonding: Orbital combinations,

hybridization theory, and molecular orbitals URL / M. Holcomb // https://www.utdallas.edu/~scortes/ochem/OChem1_Lecture/Class_Mat erials/05_orbitals_hybrid_geom.pdf

43. Sharma, V. K. Magnetic graphene-carbon nanotube iron nanocomposites as adsorbents and antibacterial agents for water purification / V. K. Sharma, J. T. McDonald, K. Hyunook, K. V. Garg // Advances in colloid and interface science. -2015. - Vol. - 225. - pp. 229 - 240.

44. Dubois, S. M.-M. Electronic properties and quantum transport in Graphene-based nanostructures / S. M.-M. Dubois, Z. Zanolli, X. Declerck, J.-C. Charlier // Eur. Phys. J. B. - 2009. - Vol. - 72. - pp. 1 - 24.

45. Rodney, R. S. Mechanical properties of carbon nanotubes: theoretical predictions and experimental measurements / R. S. Rodney, D. Qian, W. Kam Liu // C. R. Physique. - 2003. - Vol. - 4. - pp. 993 - 1008.

46. Fuhrer M. S. Advanced Semiconductor and Organic Nano-Techniques / M. S. Fuhrer - USA, Morkoce H. (Ed.): Elsevier Science. - 2002. -

1506 p.

47. Saito, R. Physical Properties of Carbon Nanotubes / R. Saito, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus // London: Imperial College Press. - 1998. - 259 p.

48. Ostling, D. Electronic structure of single-wall, multiwall, and filled carbon nanotubes / D. Ostling, D. Tomanek, A. Rosen // Physical Review B. -1997. - Vol. - 55. - № 20. - pp. 13980 - 13988.

49. Tapas, K. Chemical functionalization of graphene and its applications / K. Tapas, B. Saswata, A. K. Mishra, P. Khanra, N. Hoon Kim, J. Hee Lee // Progress in Materials Science. - 2012. - Vol. - 57. - pp. 1061 - 1105.

50. Charlier, J. C. Electronic and transport properties of nanotubes / J. C. Charlier, X. Blase, S. Roche // Reviews of modern physics. - 2007. - Vol. - 79. -№. 2. - pp. 677 - 732.

51. Wildoer, J. W. G. Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes / J. W. G. Wildoer, L. C. Venema, G. A. Rinzler, E. R. Smalley, C.

Dekker // Nature. - 1998. - Vol. - 391. - pp. 59 - 62.

52. Huaping, L. Large-scale single-chirality separation of single-wall carbon nanotubes by simple gel chromatography / L. Huaping, D. Nishide, T. Tanaka, H. Kataura // Nature Communications. - 2011. - Vol. - 2:309. - pp. 1 - 8.

53. Hong, W. Catalysts for Chirality Selective Synthesis of Single-Walled Carbon Nanotubes / W. Hong, Y. Yuan, L. Wei, K. Goh, D. Yu, Y. Chen // Carbon. - 2014. - Vol. - 81. - pp. 1 - 63.

54. Satoshi, O. Effect of alcohol sources on synthesis of single-walled carbon nanotubes / O. Satoshi, A. Saki, O. Nakatsuka, M. Ogawa, S. Zaima // Applied Surface Science. - 2088. - Vol. - 254. - pp. 7697 - 7702.

55. Климонтович, Ю. Л. Введение в физику открытых систем / Ю. Л. Климонтович. - М: Янус. - 2002. - 290 c.

56. Пригожин, И. Время. Хаос. Квант: К решению парадокса времени / И. Пригожин, И. Стенгерс. - М: Книжный дом «ЛИБРОКОМ» -2009. - 323 c.

57. Хакен, Г. М. Информация и самоорганизация / Г. М. Хакен. -КомКнига - 2005. - 248 c.

58. Олемский А. И., Флат А. Я. Использование концепции фракталов в физике конденсированной среды / А. И. Олемский, А. Я. Флат // Успехи физических наук. - 1993. - Т. 163. - вып. 12. - С. 1 - 50.

59. Ткачев, А. Г. Аппаратура и методы синтеза твердотельных наноструктур / А. Г. Ткачев, И. В. Золотухин. - Издательство Машиностроение-1 Москва. - 2007. - 170 c.

60. Peter, H. J. F. Carbon nanotube science synthesis, properties and applications / Peter, H. J. F. - Cambridge University Press USA, New York. -2009. - 315 p.

61. Laszlo F. Physical Properties of Multi-wall Nanotubes / F. Laszlo, S. Christian // Topics Appl. Phys. - 2001. - Vol. - 80. - pp. 329 - 391.

62. Feng, L. Modeling of Crosstalk Effects in Multiwall Carbon Nanotube Interconnects / L. Feng, W. Gaofeng, L. Hai // IEEE Transactions on

electromagnetic compatibility. - 2012. - Vol. - 54. - № 1. - pp. 133 - 139.

63. Chen D. Modeling and Simulation of Carbon Nanotube Interconnect Network / D. Chen, W. Wei, R. Maher // Solid State Phenomena. - 2007. - Vol. -

121-123. - pp. 1057 - 1060.

64. Радушкевич, Л. В. О структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железе / Л. В. Радушкевич, В. М. Лукьянович // Журнал физической химии. - 1952. - Vol. - 26. - pp. 86 - 88.

65. Нестеренко, A. M. Фазовый состав и структуры углеродных наночастиц, полученных методом термокаталитического диспропорционирования монооксида углерода / A. M. Нестеренко, Н. Ф. Колесник, Ю. С. Ахматов, B. H. Сухомлин, О. В. Прилуцкий // Известия АН СССР. Серия «Металлы». - 1982. - Vol. - 3. - pp. 12 - 17.

66. Iijima, S. / Helical microtubules of graphitic carbon / S. Iijima // Nature. -1991. - Vol. - 354. - pp. 56 - 58.

67. Jan, P. Methods for carbon nanotubes synthesis - review / P. Jan, Jana D., C. Jana, H. Jaromir, J. Ondrej, A. Vojtech, K. Rene // J. Mater. Chem. - 2011. -Vol. - 21. - pp. 15872 - 15884.

68. Елецкий, А. В. / Углеродные нанотрубки / А. В. Елецкий // Успехи физических наук. - 1997. - Т. 167. - № 9. - С. 945 - 972.

69. Marco, N. Synthesis and applications of carbon nanomaterials for energy generation and storage / N. Marco, L. Jinzhang, V. Kristy, M. Nunzio // Beilstein J. Nanotechnol. - 2016. - Vol. - 7. - pp. 149 - 196.

70. Mark, H. R. Synthesis of carbon nanotubes with and without catalyst particles / H. R. Mark, B. Alicja, B. Felix, S. Franziska, I. Imad, C. Krzysztof, S. M. Grazyna, P. Daniela, E. Borowiak-Palen, G. Cuniberti, B. Büchner // Nanoscale Research Letters. - 2011. - Vol. 6. - №. 1. - pp. 303(9).

71. Раков, Э. Г. Методы получения углеродных нанотрубок / Э. Г. Раков // Успехи химии. - 2000. - Т. 69. - вып. 1. - С. 41 - 59.

72. Rashad, A. A. Synthesis of carbon nanotube: A Review / A. A. Rashad, R. Noaman, S. A. Mohammed, E. Yousif // J. of Nanoscience and Tech. - 2016. -

Vol. - 2. - №. 3. - pp. 155 - 162.

73. Дъячков, П. Н. Углеродные нанотрубки строение, свойства, применения / П. Н. Дъячков - М: БИНОМ. Лаборатория знаний. - 2006. - 293 c.

74. John, L. H. Evaluating the characteristics of multiwall carbonnanotubes / L. H. John, T. Mauricio, M. Elisabeth, H. E. Katherine, M. Vincent // Carbon. - 2011. - Vol. - 49. - pp. 2581 - 2602.

75. Novoselovaa, I. A. Electrolytic synthesis of carbon nanotubes from carbon dioxide in molten salts and their characterization / I. A. Novoselovaa, N. F. Oliinyk, S. V. Volkov, A. A. Konchits, I. B. Yanchuk, V. S. Yefanov, S. P. Kolesnik, M. V. Karpetsc // Physica E. - 2008. - Vol. - 40. - pp. 2231 - 2237.

76. Guo, T. Catalytic growth of single-walled nanotubes by laser vaporization / T. Guo, P. Nikolaev, A. Thess, D. T. Colbert, R. E. Smalley // Chem. Phys. Let. - 1995. - Vol. - 243. - pp. 49 - 54.

77. Yanjuan, Z. The effect of nickel content of composite catalysts synthesized by hydrothermal method on the preparation of carbon nanotubes / Z. Yanjuan, L. Tianjin, L. Qiuxiang, C. Yulian, Z. Guofu, X. Huifang, Z. Haiyan // Materials Science and Engineering B. - 2006. - Vol. - 127. - pp. 198 -202.

78. Yahachi, S. Carbon nanocapsules and singlelayered nanotubes produced with platinumgroup metals (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt) by arc discharge / S. Yahachi, N. Keishi, K. Kenichiro, M. Takehisa // J. Appl. Phys. - 1996. - Vol. - 80. - № 5. - pp. 3062 - 3067.

79. Kukovitsky, E. F. Correleation between metal catalydt particle size and carbon nanotube growth / E. F. Kukovitsky, S. G. Lvov, N. A. Sainov, V. A. Shustov, L. A. Chernozatonskii // Chemical Physics Letters. - 2002. - Vol. -355. - pp. 497 - 503.

80. Pavel, N. Gas-phase catalytic growth of single-walled carbon nanotubes from carbon monoxide / N. Pavel, B. J. Michael, B. R. Kelley, R. Frank, C. T. Daniel, K. A. Smith, S. E. Richard // Chem. Phys. Let. - 1999. - Vol. - 313. - pp.

91 - 97.

81. Jose-Yacaman, M. Catalytic growth of carbon microtubules with fullerene structure / M. Jose-Yacaman, M. Miki-Yoshida, L. Rendon, J. G. Santiesteban // Appl. Phys. Let. - 1993. - Vol. - 62. - pp. 657 - 659.

82. Hugh, P. O. Handbook of Chemical Vapor Deposition: principles, technology and applications / P. O. Hugh - Gary McGuire E., Stephen Rossnagel M. Rointan Bunshah F. (Ed.), Noyes Publications USA, New York. - 1999. - 506 p.

83. Haroon, U. R. Catalyst role in chemical vapor deposition (CVD) process: A Review / U. R. Haroon, Y. Kaichao, N. U. Muhammad, N. A. Muhammad, K. Khalid, A. Nasir, T. J. Muhammad // Rev.Adv. Mater. Sci. - 2015. - Vol. - 40. -pp. 235 - 248.

84. Nurulhuda, I. Evaporated Ethanol as Precursor for Carbon Nanotubes Synthesis / I. Nurulhuda, R. Poh, M. Z. Mazatulikhma, M. Rusop // Advanced Materials Research. - 2014. - Vol. - 832. - pp. 322 - 327.

85. Charanjeet S. Production of aligned carbon nanotubes by the CVD injection method / S. Charanjeet, S. Milo, K. Ian, W. Alan // Physica B. - 2002. -Vol. - 323. - pp. 339-340.

86. Jerry, H. D. Growth of multi-walled carbon nanotubes by injection CVD using cyclopentadienyliron dicarbonyl dimer and cyclooctatetraene iron tricarbonyl / H. D. Jerry, R. P. Ryne, G. Thomas, J. L. Brian, H. F. Aloysius // Materials Science and Engineering B. - 2005. - Vol. - 116. - pp. 369 -374.

87. Khurshed S. A. Synthesis of carbon nanotubes by catalytic chemical vapour deposition: A review on carbon sources, catalysts and substrates / S. A. Khurshed, A. BilalTali // Materials Science in Semiconductor Processing. -2016. - Vol. - 41. - pp. 67 - 82.

88. Mukul K. Carbon nanotube synthesis and growth mechanism / K. Mukul // Carbon Nanotubes-Synthesis, Characterization, Applications. - In Tech. -2011. - pp. 147 - 170.

89. Yang, Q. Growth mechanism and orientation control of well-aligned carbon nanotubes / Q. Yang, C. Xiao, W. Chen, A. K. Singh, T. Asai, A. Hirose // Diamond and Related Materials. - 2003. - Vol. - 12. - pp. 1482 - 1487.

90. Fatima, Z. B. High-quality Single-walled carbon nanotubes synthesis by hot filament CVD on Ru nanoparticule catalyst / Z. B. Fatima, B. Laurent, H. Vincent, P. Didier, S. C. Costel // Thin Solid Films. - 2011. - Vol. - 519. - pp. 4594 - 4597.

91. Yoeri van de, B. Laser-assisted growth of carbon nanotubes - A review / B. Yoeri van de, // Journal of Laser Applications. - 2014. - Vol. - 26. -№ 3. - pp. 032001(19).

92. San, H. L. Plasma-Assisted Synthesis of Carbon Nanotubes / H. L. San, L. Zhiqiang, S. ZeXiang, L. Jianyi // Nanoscale Res. Let. - 2010. - Vol. - 5. - pp. 1377 - 1386.

93. Qin, L. C. Growing carbon nanotubes by microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition / L. C. Qin, D. Zhou, A. R. Krauss, D. M. Gruen // Applied Phys. Let. - 1998. - Vol. - 72. - №. 26. - pp. 3437 - 3439.

94. Yabe, Y. Synthesis of well-aligned carbon nanotubes by radio frequency plasma enhanced CVD method / Y. Yabe, Y. Ohtake, T. Ishitobi, Y. Show, T. Izumi, H. Yamauchi // Diamond and Related Materials. - 2004. - Vol. - 13. - pp. 1292 - 1295.

95. Weiwei, Z. Role of Catalysts in the Surface Synthesis of Single-Walled Carbon Nanotubes / Z. Weiwei, D. Lei, L. Jie // Nano Res. - 2009. Vol. - 2. - pp. 593 - 598.

96. Balbuena, P. B. Role of the Catalyst in the Growth of Single-Wall Carbon Nanotubes / P. B. Balbuena, Z. Jin, H. Shiping, W. Yixuan, S. Nataphan, R. E. Daniel // Nanoscience and Nanotechnology. - 2006. Vol. - 6. - pp. 1 - 12.

97. Булярский, С. В. Вляние окисления катализатора на рост углеродных нанотрубок / С. В. Булярский, А. С. Басаев // Журнал технической физики. -2015. - Т. 85. - вып. 8. С. 147 - 149.

98. Placidus, A. B. Role of Water in Super Growth of Single-Walled Carbon

Nanotube Carpets / A. B. Placidus, P. L. Cary, M. Laura, M. K. Seung, S. A. Eric, M. P. Terry, H. H. Robert, M. Benji // Nano Let. - 2009. - Vol. - 9. - № 1. - pp. 44 - 49.

99. Patolea, S. P. Optimization of water assisted chemical vapor deposition parameters for super growth of carbon nanotubes / S. P. Patolea, P. S. Alegaonkar, Hyun-Chul L., Ji-Beom Y. // Carbon. - 2008. - Vol. - 46. - pp. 1987 - 1993.

100. Xiao-Lin, X. Dispersion and alignment of carbon nanotubes in polymer matrix: A review / X. Xiao-Lin, M. Yiu-Wing, Z. Xing-Ping // Materials Science and Engineering R. - 2005. - Vol. - 49. - pp. 89 - 112.

101. Yit, T. O. A Review on carbon nanotubes in an environmental protection and green engineering perspective / T. O. Yit, L. A. Abdul, H. S. Z. Sharif, H. T. Soon // Brazilian Journal of Chemical Engineering. - 2010. - Vol. - 27. - № 2. -pp. 227 - 242.

102. Fernando, M. M. Adsorption of a Textile Dye from Aqueous Solutions by Carbon Nanotubes / M. M. Fernando, B. P. Carlos, L. C. Eder, A. A. Matthew, F. B. Solange // Materials Research. - 2014. - Vol. - 17. - pp. 153 - 160.

103. Shao-Jie, M. Mechanism of carbon nanotubes aligning along applied electric field / M. Shao-Jie, GUO Wan-Lin / Chin. Phys. Lett. - 2008. - Vol. -25. - № 1. - pp. 270 - 273.

104. Бочаров, Г. С. Вляние электрического поля на ориентацию углеродных нанотрубок в процессе их роста и эмиссии / Г. С. Бочаров, А. А. Книжник, А. В. Елецкий, T. J. Sommerer // Журнал технической физики. -2012. - Т. 82. - Bbm. 2. - С. 113 - 121.

105. Овчинников, А. А. Магнитная восприимчивость многослойных углеродных нанотрубок / А. А. Овчинников, В. В. Атражев // Физика твердого тела. - 1998. - Т. 40. - № 10. - С. 1950 - 1954.

106. Саенко, Н. С. Строение и магнитные свойства многослойных углеродных нанотрубок, полученных каталитическим пиролизом метана / Н. С. Саенко, А. М. Зиатдинов // Вестник ДВО РАН. - 2012. - № 5. - С. 41 - 49.

107. Jelena, K. Carbon nanotubes in electric and magnetic fields / K. Jelena,

S. J. Manuel, B. Bernd, L. Daniel // Physical Review B. - 2011. - Vol. - 84. - pp. 085452(1) - 085452(22).

108. Sulemana, A. S. External Electric Field Effect on Electrons Transport in Carbon Nanotubes / A. S. Sulemana, M. Y. Samuel, R. Musah, A. W. Kofi, M. G. Natalia, D. A. Kwadwo, T. Anthony, A. Matthew // World Journal of Condensed Matter Physics. - 2013. - Vol. - 3. - pp. 169 - 172.

109. Prabhakar, B. R. Electrical Properties and Applications of Carbon Nanotube Structures / B. R. Prabhakar // Nanoscience and Nanotechnology. -2007. - Vol. - 7. - pp. 1 - 29.

110. Глухова, О. Е. Упругие и электростатические свойства бамбукоподобных углеродных нанотрубок / О. Е. Глухова, А. С. Колесникова, Г. В. Торгашов, З. И. Буянова // Физика твердого тела. - 2010. -Т. 52. - вып. 6. - С. 1240 - 1244.

111. Жукалин, Д. А. Об электростатическом взаимодействии в наносистемах на основе коротких углеродных нанотрубок / Д. А. Жукалин, А. В. Тучин, Л. А. Битюцкая, Е. Н. Бормонтов // Вестник ВГУ. Серия: Физика. Математика. - 2014. - № 3. - С. 1 - 16.

112. Yuki, M. Definitive Band Gaps for Single-Wall Carbon Nanotubes / M. Yuki, J. Tahir-Kheli, G. A. William // J. Phys. Chem. Lett. - 2010. - Vol. - 1. -pp. 2946 - 2950.

113. Tan K. H. Optical Studies on Multiwalled Carbon Nanotubes Via Modified Wolff- Kishner Reduction Process / K. H. Tan, B. F. Leo, N. N. Meng, A. Roslina, R. J. Mohd // Advanced Materials Research. - 2011. - Vol. - 194-196. -pp. 618 - 624.

114. Петрушенко, И. К. Адиабатические и вертикальные потенциалы ионизации одностенных углеродных нанотрубок / И. К. Петрушенко, Н. А. Иванов // Наносистемы: Физика, Химия, Математика. - 2012. - Т. 3. - № 6. -С. 70 - 74.

115. Мусатов, А. Л. Автоэлектронная эмиссия из одностенных углеродных нанотрубок с нанесенными на них атомами цезия / А. Л.

Мусатов, К. Р. Израэльянц, Е. Г. Чиркова, А. В. Крестинин // Физика твердого тела. - 2011. - Т. 53. - вып. 7. - С. 1428 - 1432.

116. Dohyung, K. Calculation of the field enhancement for a nanotube array and its emission properties / K. Dohyung, B. Jean-Eric, Y. K. Sang // Journal of Applied Physics. - 2009. - Vol. - 105. - pp. 084315(1) - 084315(6).

117. Agrawal, S. Electrical current-induced structural changes and chemical functionalization of carbon nanotubes / S. Agrawal, M. S. Raghuveer, R. Kröger, G. Ramanath // Journal of Applied Phys. - 2006. - Vol. - 100. - pp. 094314(1) -094314(5).

118. Jonge de, N. Field emission from individual multiwalled carbon nanotubes prepared in an electron microscope / N. Jonge de, N. J. Van Druten // Ultramicroscopy. - 2003. - Vol. - 95. - pp. 85 - 91.

119. Елецкий, А. В. Холодные полевые эмиттеры на основе углеродных нанотрубок / А. В. Елецкий // Успехи физических наук. - 2010. - Т. 180. - № 9. - С. 897 - 930.

120. Кузьменко, А. П. СВЧ-поглощение железорудных и цементных композитов с микровключениями углеродных нанотрубок / А. П. Кузьменко, В. В. Родионов, Тет Пьо Наинг, Мьо Мин Тан // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: сборник научных трудов XII-ой Международной научно-практической конференции. - Курск. - 2015. - Т. 2. - С. 320 - 323.

121. Быченок, Д. С. Теория автоэлектронной эмиссии из углеродных нанотрубок: метод интегральных уравнений и проверка применимости модели Фаулера - Нордгейма / Д. С. Быченок, Г. Я. Слепян // Вестник БГУ. Сер. 1. - 2012. - № 3. - С. 33 - 36.

122. Bocharov, G. S. Emission characteristics of carbon nanotube-based cathods / G. S. Bocharov, A. V. Eletskil, A. V. Korshakov // Rev. Adv. Mater. Sci. - 2003. - Vol. - 5. - pp. 371 - 374.

123. Yuegang, Z. Electric field directed growth of aligned single-walled carbon nanotubes / Z. Yuegang, C. Aileen, C. Jien, W. Qian, K. Woong, L.

Yiming, M. Nathan, Y. Erhan, K. Jing, D. Hongjie // Applied Physics Letters. -2001. - Vol. - 79. - № 19. - pp. 3155 - 3157.

124. Bo, X. Mechanics of carbon nanotube networks: microstructural evolution and optimal design / X. Bo, L. Yilun, D. Yiting, Z. Quanshui, X. Zhiping // Soft Matter. - 2011. - Vol. - 7. - pp. 10039 - 10047.

125. Schonenberger, C. Interference and Interaction in multi-wall carbon nanotubes / C. Schonenberger, A. Bachtold, C. Strunk, J. P. Salvetat, L. Forro // Appl. Phys. A. - 1999. - Vol. - 69. - pp. 283 - 295.

126. Латышев, Ю. И. Эффект Ааронова-Бома на многостенных углеродных нанотрубках в режиме, близком к сильной локализации носителей / Ю. И. Латышев, А. П. Орлов, А. Ю. Латышев, Т. Л. Вейд, М. Конциковский, П. Mонco // Письма в ЖЭТФ. - 2009. - Т. 90. - вып. 9. - С. 672 - 675.

127. Макарова, Т. Л. / Магнитные свойства углеродных структур / Т. Л. Макарова // Физика и техника полупроводников. - 2004. - Т. 38. - вып. 6. - С. 641 - 664.

128. Marconnet, A. M. Thermal conduction phenomena in carbon nanotubes and related nanostructured materials / A. M. Marconnet, P. A. Matthew, G. E. Kenneth // Reviews of Modern Physics. - 2013. - Vol. - 85. - pp. 1296 - 1327.

129. Браже, Р. А. Теплопроводность углеродных супракристаллических нанотрубок / Р. А. Браже, В. С. Нефёдов // Физика твердого тела. - 2012. - Т. 54. - вып. 7. - С. 1435 - 1438.

130. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нонотехнологии / А. И. Гусев. - M: Физматлит. - 2005. - 416 c.

131. Миронов, В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии / В. Л. Миронов - М: Техносфера, Нижний Новгород. - 2005. - 144 c.

132. Синдо, Д. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия / Д. Синдо, Т. Оикава. - М: Техносфера, Москва. - 2006. - 256 c.

133. Неволин, В. К. Зондовые нанотехнологии в электронике / В. К.

Неволин. - Москва: Техносфера. - 2005. - 152 c.

134. Naidja, A. Fourier Transform infrared, UV-visible, and X-ray diffraction analyses of organic matter in humin, humic acid, and fulvic acid fraction in soil exposed to elevated CO2 and N fertilization / A. Naidja, P. M. Huang, D. W. Anderson, V. C. Kessel // Applied spectroscopy. - 2002. - Vol. - 56. - № 3. - pp. 318 - 324.

135. Эгертон, Р. Ф. Физические принципы электронной микроскопии / Эгертон Р.Ф. - М: Техносфера. - 2010. - 304 c.

136. Уанг, Л. Ж. Растровая электронная микроскопия для нанотехнологий, Методы и применение / Ж. Л. Уанг, У. Жу. - М.:БИНОМ. Лаборатория знаний. - 2013. - 582 c.

137. Silverstein, R. M. Spectrometric identification of organic compounds / R. M. Silverstein, W. X. Francis, K. J. David. - John wiley and sons. - 2005. - 550 p.

138. Воробьева, А. И. Аппаратура и методы исследования углеродных нанотрубок / А. И. Воробьева // Успехи физических наук. - 2010. - Т. 180. -№ 3. - С. 265 - 288.

139. Ramsey S. M. New carbon nanotube AFM probe technology / S. M. Ramsey // Materials today. - 2009. - Vol. - 12. - pp. 42 - 45.

140. Колеров, А. Н. Сканирующий микроскоп ближнего поля с углеродной нанотрубкой в качестве зонда / А. Н. Колеров // Письма в ЖТФ. -2011. - Т. 37. - вып. 6. - С. 33 - 38.

141. Hafner, J. H. Structural andfunctional imaging with carbon nanotube AFM probes / J. H. Hafner, C. L. Cheung, A. T Woolley., C. M. Lieber // Progress in Biophysics and Molecular Biology. - 2001. - Vol. - 77. - pp. 73 - 110.

142. Jinho, C. Evaluation of carbon nanotube probes in critical dimension atomic force microscopes / C. Jinho, C. P. Byong, J. A. Sang, K. Dal-Hyun, L. Joon, D. G. Ronald, O. G. Ndubuisi, F. Joseph, V. V. Theodore // J. Micro/Nanolith. MEMS MOEMS. - 2016. - Vol. - 15. - № 3. - pp. 034005(1) -034005(13).

143. Агеев, О. А. Определение удельного сопротивления вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методами сканирующей зондовой микроскопии / О. А. Агеев, О. И. Ильин, М. В. Рубашкина, В. А. Смирнов, А. А. Федотов, О. Г. Цуканова // Журнал технической физики. - 2015. - Т. 85. -вып. 7. - C. 100 - 106.

144. Агеев, О. А. Исследование адгезии вертикально ориентированных углеродных нанотрубок к подложке методом атомно-силовой микроскопии / О. А. Агеев, Ю. Ф. Блинов, М. В. Ильина, О. И. Ильин, В. А. Смирнов, О. Г. Цуканова // Физика твердого тела. - 2016. - Т. 58. - вып. 2. -C. 301 - 306.

145. Кузьменко, А. П. Процессы самоорганизации в углеродсодержащих коллоидных системах / А. П. Кузьменко, Тет Пьо Наинг, Мьо Мин Тан, М. Б. Добромыслов, Чан Ньен Аунг // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия техника и технологии. - 2015. - С. 38 - 50.

146. Кузьменко, А. П. Самоорганизация углеродных нанотрубок в коллоидных системах / А. П. Кузьменко, Тет Пьо Наинг, Мьо Мин Тан, М. Б. Добромыслов // Физика и технология наноматериалов и структур [Текст]: сборнки научных статей 2-й Международной научно-практической конференции, Курск. - 2015. - Т. 2-х томах, Т. 1. - С. 241 - 246.

147. Kuzmenko, A. P. Self-assembly and self organization Processes of carbon nanotubes in the colloidal systems / A. P. Kuzmenko, Thet Phyo Naing, Myo Min Than, Chan Nyein Aung, M. B. Dobromysilov // Journal of Nano- and Electronic Physics. - 2015. - Vol. - 7. - № 4. part 1. - pp. 04014(1) - 04014(3).

148. Чухаева, И. В. Явления самоорганизации в наносистемах-физические фракталы / И. В. Чухаева, Нау Динт, Тет Пьо Наинг // M 34 Математика и ее приложения в современной науке и практике: сборник научных статей Международной научно-практической конференции (15-17апреля 2015 г.): / редкол. Е.А. Бойцова (отв.ред.) [и др.]; Юго-Западный гос. ун-т., ЗАО «Университетская книга», Курск. - 2015, - С. 167 - 181.

149. Кузьменко, А. П., Структурирование углеродных нанотрубок в

коллоидных растворах под влиянием постоянного электрического поля / А. П. Кузьменко, Тет Пьо Наинг, А. Е. Кузько, Мьо Мин Тан, А. В. Куценко // Перспективные технологии для материаловедения, труды XIII международной конференции, Курск. - 2016. - Т. 1. - C. 338 - 343.

150. Kuzmenko, A. P. Structure of Carbon Nanotubes In Colloidal Solutions Under The Influence оf а instant electric field / A. P. Kuzmenko, Thet Phyo Naing, A. E. Kuzko, Myo Min Than, A. V. Kutsenko, M. B. Dobromysilov // Journal of Nano- and Electronic Physics. - 2016. - Vol. - 8. -№3. - pp. 03035 (3pp).

151. Кузьменко, А. П. Образование иерархических структур из функционализированных многостенных углеродных нанотрубок в растворе с аэросилом / А. П. Кузьменко, Тет Пьо Наинг, А. Е. Кузько, А. В. Кочура, Мьо Мин Тан, Ней Вин Аунг // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. - 2016. - Т. 19. - № 4. - С. 269 - 276.

152. Кузьменко, А. П, Изучение процессов наноструктурирования углеродных нанотрубок в растворе с аэросилом в электрическом поле / А. П Кузьменко, Тет Пьо Наинг, Мьо Мин Тан // III International conference on Modern Problems in Phyisics of Surfaces and Nanostructures, Yaroslavl Demidov State University. - 2017. - C. 68.

153. Кузьменко, А. П. Особенности структурирования в электрическом поле функционализированных многостенных углеродных нанотрубок в растворе с аэросилом / А. П. Кузьменко, Тет Пьо Наинг, А. Е. Кузько, Мьо Мин Тан, Ней Вин Аунг // Физика и технология наноматериалов и структур: сборник научных статей 3-й Международной научно-практической конференции (23-25 мая 2017 года); Юго-Зап. гос. ун-т., в 2-х томах, Том 2, Курск: ЗАО «Университетская книга». - 2017, - С. 75 - 81.

154. Iwasaki, Y. An image analysis algorithm to measure the diameters of carbon nanotubes / Y. Iwasaki, N. Toshiyuki, K. Ryosuke, M. Fumiaki, I. Tomoaki // Prz. Elektrotech. - 2011. - Vol. - 87. - pp. 25 - 29.

155. Кремлев, К. В. Пиролитическое осаждение наноструктурированных

покрытий карбида титана на поверхность многостенных углеродных нанотрубок / К. В. Кремлев, А. М. Объедков, С. Ю. Кетков, Б. С. Каверин, Н. М. Семенов, С. А. Гусев, Д. А. Татарский, П. А. Юнин // Письма в ЖТФ. -2016. - Т. 42. - вып. 10.- C. 40 - 46.

156. Matthew, M. R. In situ SEM Observation of Column-like and Foam-like CNT Array Nanoindentation / M. R. Matthew, Z. Qiuhong, W. Robert, D. Feng, D. Liming, B. Jeffery // ACS Appl. Mater. Interfaces. - 2011. - Vol. - 3. - pp. 648 -653.

157. Агеев, О. А. Мемристорный эффект на пучках вертикально ориентированных углеродных нанотрубок при исследовании методом сканирующей туннельной микроскопии / О. А. Агеев, Ю. Ф. Блинов, О. И. Ильин, А. С. Коломийцев, Б. Г. Коноплев, М. В. Рубашкина, В. А. Смирнов, А. А. Федотов // Журнал технической физики. - 2013. - Т. 83. - вып. 12. - С. 128 - 133.

158. Пуле, А. Колебательные спектры и симметрия кристаллов / А. Пуле, Ж. П. Матье. - Жижина Г. Н., Москва. - 1973. - 433 c.

159. Колесов, Б. А. Раман-спектроскопия в неорганической химии и минералогии / Б. А. Колесов, С. Г. Козлова. - Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, ин-т неорганической химии. - Новосибирск: Изд-во СО РАН. - 2009. - 189 c.

160. Martyniuk, P. New concepts in infrared photodetector designs / P. Martyniuk, J. Antoszewski, M. Martyniuk, L. Faraone, A. Rogalski // Applied Physics Reviews-Focused review. - 2014. - Vol. - 1. - pp. 041102(1) -041102(36).

161. Nakamoto, K. Infrared and Raman spectra of inorganic and coordination compounds / K. Nakamoto - A John Wiley and Sons, Publication. - 2009. - 427 p.

162. Иванченко, Г. С. Фононный спектр двухслойных углеродных нанотрубок / Г. С. Иванченко, Н. Г. Лебедев // Физика твердого тела. -2006. - Т. 48. - вып. 12. - С. 2223 - 2227.

163. Sbai, K. Infrared Spectroscopy of Single-Walled Carbon Nanotubes / K. Sbai, A. Rahmani, H. Chadli // J. Phys. Chem. B. - 2006. - Vol. - 110. - pp.

12388 - 12393.

164. Эварестов, Р. А. Методы теории групп в квантовой химии твердого тела / Р. А. Эварестов, В. А. Смирнов. - Ленинград: ЛГУ. - 1987. - 375 с.

165. Dresselhaus, M. S. Raman spectroscopy of carbon nanotubes / M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, R. Saito, A. Jorio // Physics Reports. - 2005. - Vol. -409. - pp. 47 - 99.

166. Saito, R. Raman spectroscopy of graphene and carbon nanotubes / R. Saito, M. Hofmann, G. Dresselhaus, A. Jorio, M. S. Dresselhaus // Advances in Physics. - 2011. - Vol. - 60. - № 3. - pp. 413 - 550.

167. Duesberg, G. S. Polarized Raman Spectroscopy on Isolated Single-Wall Carbon Nanotubes / G. S. Duesberg, I. Loa, M. Burghard, K. Syassen, S. Roth // Physical Review Letters. - 2000. - Vol. - 85. - № 25. - pp. 5436 - 5439.

168. Behler, K. Effect of thermal treatment on the structure of multi-walled carbon nanotubes / K. Behler, S. Osswald, H. Ye, S. Dimovski, Y. Gogotsi // Journal of Nanoparticle Research. - 2006. - Vol. - 8. - pp. 615 - 625.

169. Ming L. S. Temperature dependence of the first-order Raman phonon line of diamond / L. S. Ming, B. A. Les, S. Prawer // Physical Review B. - 2000. -Vol. - 61. - № 5. - pp. 3391 - 3395.

170. Telg, H. G- and G+ in the Raman spectrum of isolated nanotube: a study on resonance conditions and lineshape / H. Telg, M. Fouquet, J. Maultzsch, Y. Wu, B. Chandra, J. Hone, T. F. Heinz, C. Thomsen // phys. stat. sol. - 2008. - Vol. -245. - № 10. - pp. 2189 - 2192.

171. Zdrojek, M. Studies of multiwall carbon nanotubes using Raman spectroscopy and atomic force microscopy / M. Zdrojek, W. Gebicki, C. Jastrzebski, T. Melin, A. Huczko // Solide State Phenomena. - 2004. - Vol. 99. -№ 265. - pp. 1 - 5.

172. Rasel, D. Carbon Nanotubes Characterization by X-ray Powder Diffraction - A Review / D. Rasel, B. A. H. Sharifah, Md. A. Eaqub, R. Seeram, Y. Wu // Current Nanoscience. - 2015. - Vol. - 11. - № 1. - pp. 1 - 14.

173. Захарычев, Е. А. Исследование влияния степени функционализации

на некоторые свойства многослойных углеродных нанотрубок / Е. А. Захарычев, С. А. Рябов, Ю. Д. Семчиков, Е. Н. Разов, А. А. Москвичев // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2013. - №. 1 (1). - C. 100 - 104.

174. Жерлицын, А. Г. Получение углеродных нанотрубок из природного газа / А. Г. Жерлицын, В. С. Косицын, А. С. Кобец, П. С. Постников, М. Е. Трусова, В. П. Шиян // Вестник науки Сибири. - 2012. - № 3 (4). - C. 30 - 36.

175. Kuzmenko, A. P. Microwave properties of carbon nanotubes grown by pyrolysis of ethanol on nickel catalyst / A. P. Kuzmenko, V. V. Rodionov, S. G. Emelyanov, L. M. Chervyakov, M. B. Dobromyslov // Journal of Nano- and Electronic Physics. - 2014. - Vol. - 6. - № 3. - pp. 03037-1 - 03037-2.

176. Beate, K. A method for determination of length distributions of multiwalled carbon nanotubes before and after melt processing / K. Beate, B. Regine, P. Petra // Carbon. - 2011. - Vol. - 49. - pp.1243 - 1247.

177. Anjan, B. Single-Wall Carbon Nanotubes Embedded in Active Masses for High-Performance Lead-Acid Batteries / B. Anjan, Z. Baruch, L. Elena, S. Yuliya, L. Shalom, and A. Doron // Journal of The Electrochemical Society. -2016. - Vol. - 163 (8). - pp. A1518 - A1526.

178. Datsyuk, V. Chemical oxidation of multiwalled carbon nanotubes / V. Datsyuk, M. Kalyva, K. Papagelis, J. Parthenios, D. Tasis, A. Siokou, I. Kallitsis, C. Galiotis // Crabon. - 2008. - Vol. - 46. - pp. 833 - 840.

179. Kannan, B. Chemically Functionalized Carbon Nanotubes / B. Kannan, B. Marko // Small. - 2005. - Vol. - 1. - № 2. - pp. 180 - 192.

180. Mgheer, Al. T. Oxidation of multi-walled carbon nanotubes in acidic and basic piranha mixture / T. Al. Mgheer, A. H. Firas // Frontiers in Nanoscience and Nanotechnology. - 2016. - Vol. - 2(4). - pp. 155 - 158.

181. Kannan, B. Electrochemically functionalized carbon nanotubes for device applications / B. Kannan, B. Marko // Journal of Materials Chemistry. -2007. - Vol. - 18. - pp. 3071 - 3083.

182. Peng-Xiang, H. Purification of carbon nanotubes / H. Peng-Xiang, L.

Chang, C. Hui-Ming // Carbon. - 2008. - Vol. - 46. - pp. 2003 - 2025.

183. Lingjie, M. Advanced technology for functionalization of carbon nanotubes / M. Lingjie, F. Chuanlong, L. Qinghua // Progress in Natural Science. -2009. - Vol. - 19. - pp. 801 - 810.

184. Ковальская, Е. А. Физико-химические основы методов очистки углеродных нанотрубок (обзор) / Е. А. Ковальская, Н. Т. Картель, Г. П. Приходько, Ю. И. Семенцов // Химия, физика та технология поверхни. -2012. - Т. 3. - № 1. - С. 20 - 44.

185. Ko, F. H. Purification of multi-walled carbon nanotubes through microwave heating of nitric acid in a closed vessel / F. H. Ko, C. Y. Lee, C. J. Ko, T. C. Ch // Carbon. - 2005. - Vol. - 43. - № 4. - pp. 727 - 733.

186. Vladimir, K. L. Raman spectra for characterization of defective CVD multi-walled carbon nanotubes / K. L. Vladimir, B. N. Sofya, M. I. Sergey, I. V. Arcady, K. V. Dmitry, K. A. Mariya, R. I. Anatoly, T. N. Evgeniy, O. D. Elena // Phys. Status Solidi B. - 2014. - Vol. - 251. - № 12. - pp. 2444 - 2450.

187. Dresselhaus, M. S. Defect characterization in graphene and carbon nanotubes using Raman Spectroscopy / M. S. Dresselhaus, A. Jorio, F. A. G. Souza, R. Saito // Phil. Trans. R. Soc. A. - 2010. - Vol. - 368. - pp. 5355 - 5377.

188. Maslova, O. A. Determination of crystallite size in polished graphitized carbon by Raman spectroscopy / O. A. Maslova, M. R. Ammar, G. Guimbretiere, J. N. Rouzaud, P. Simon // Physical review B. - 2012. - Vol. - 86. - pp. 134205(1) - 134205(1).

189. Nasouri, K. Thermodynamic studies on polyvinylpyrrolidone solution systems used for fabrication of electrospun nanostructures: effects of the solvent / K. Nasouri, A. M. Shoushtari, M. R. M. Mojtahedi // Advances in Polymer Technology. - 2015. - Vol. - 34. - № 3. - pp. 21495(1) - 21495(8).

190. Maultzsch, J. Radial breathing mode of single-walled carbon nanotubes: Optical transition energies and chiral-index assignment / J. Maultzsch, H. Telg, S. Reich, C. Thomsen // Physical Review B. - 2005. - Vol. - 72. - pp. 205438(1) -205438(16).

191. Christian, T. Raman Scattering in Carbon Nanotubes / T. Christian, R. Stephanie // Springer-Verlag Berlin Heidelberg: M. Cardona, R. Merlin (Eds.): Light Scattering in Solid IX, Topics Appl. Physics. - 2007. - Vol. - 108. - pp. 115 - 234.

192. Hamid, R. A. Solubility of functionalized carbon nanotubes in different solvents / R. A. Hamid, S. K. Sara, M. R. Ali // Winte. - 2010. - Vol. - 3. - № 12. - pp. 29 - 33.

193. Van, T. L. Surface modification and functionalization of carbon nanotube with some organic compounds / T. L. Van, L. N. Cao, T. L. Quoc, T. N. Trinh, N. N. Duc, T. V. Minh // Advances In Natural Sciences: Nanoscience And Nanotechnology. - 2013. - Vol. - 4. - pp. 035017 (5pp).

194. Yan, Y. H. Dispersion of Carbon Nanotubes: Mixing, Sonication, Stabilization, and Composite Properties / Y. H. Yan, T. M. Eugene // Polymers. -2012. - Vol. - 4. - pp - 275 - 295.

195. Lebedev, S. P. V. Simulation of Self-Assembly of Micro- and Nanoparticles in an Evaporating Microdrop of Solution / S. P. V. Lebedev, R. M. Kadushnikov, S. P. Molchanov, N. I. Rubin, N. A. Shturkin, M. V. Alfimov // Nanotechnologies in Russia. - 2011. - Vol. - 6. - № 1-2. - pp. 79 -87.

196. Яхно, Т. А. Термографическое исследование динамики температурного поля на границе жидкость-воздух в каплях водных растворов, высыхающих на стеклянной подложке / Т. А. Яхно, О. А. Санина, М. Г. Воловик, А. Г. Санин, В. Г. Яхно // Журнал технической физики. -2012. - Т. 82. - вып. 7. - C. 22 - 29.

197. Orlin, V. D. On-chip micromanipulation and assembly of colloidal particles by electric fields / V. D. Orlin, B. H. Ketan // Soft Matter. - 2006. -Vol. - 2. - pp. 738 - 750.

198. Кузьменко, А. П. 3D-фрактализация на естественных коллоидных микровключениях / А. П. Кузьменко, Чан Ньен Аунг, В. В. Родионов // Журнал технической физики. - 2015. - Т. 85. - вып. 6. - С. 118 -

199. Кузьменко, А. П. Топологические и химические особенности наноструктурных самоорганизованных фрактальных образований в коллоидных системах, перспективных для микро- и наноэлектроники / А. П. Кузьменко, В. В. Чаков, Чан Ньен Аунг // Научные ведомости Белгородского государственного университета, Серия; математика физика. - 2013. - № 12(155). - вып. 31. - С. 174 - 180.

200. Ferrari, A. C. Raman Spectrum of Graphene and Graphene Layers / A. C. Ferrari, J. C. Meyer, V. Scardaci, C. Casiraghi, M.Lazzeri, F. Mauri, S. Piscanec, D. Jiang, K. S. Novoselov, S. Roth, A. K. Geim // Physical Review Letters. - 2006. - Vol. - 97(18). - pp. 187401(1) - 187401(4).

201. Bargozin, H. Synthesis and Application of Silica Aerogel-MWCNT Nanocomposites for Adsorption of Organic Pollutants / H. Bargozin, L. Amirkhani, J. S. Moghaddas, M. M. Ahadian // Transaction F: Nanotechnology. -2010. - Vol. - 17. - № 2. - pp. 122 - 132.

202. Michael, De V. F. L. Carbon Nanotubes: Present and Future Commercial Applications / De V. F. L. Michael, T. H. Sameh, B. H. Ray, H. A. John // Science. - 2013. - Vol. - 339. - pp. - 535 - 539.

203. Сергеев, Г. Б. Размерные эффекты в нанохимии / Г. Б. Сергеев // Рос. Хим. Ж. - 2002. - Т. 46. - № 5. - С. 22 - 29.

204. Reinert, L. Dispersion analysis of carbon nanotubes, carbon onions, and nanodiamonds for their application as reinforcement phase in nickel metal matrix composites / L. Reinert, M. Zeiger, S. Suarez, V. Presser, F. Mucklich // Royal Society of Chemistry Adv. - 2015. - Vol. - 5. - pp. 95149 - 95159.

205. Biryulin, Y. Strongly Non-linear Carbon Nanofibre Influence on Electrical Properties of Polymer Composites / Y. Biryulin, D. Kurdybaylo, V. Shamanin, G. Aleksjuk, T. Volkova, E. Melenevskaya, I. Saydashev, E. Eidelman, T. Makarova, E. Terukov, N. Zaitseva, V. Negrov, A. Tkatchyov // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. - 2008. - Vol. - 16. - pp. 629 - 633.

206. Глухова, О. Е. Новые графеновые нанотехнологии

манипулирования молекулярными объектами / О. Е. Глухова, Г. В. Савостьянов, М. М. Слепченков, В. В. Шунаев // Письма в ЖТФ. - 2016. - Т. 42. - вып. 11. - С. 56 - 63.

207. Jie, L. Direct Identification of Metallic and Semiconducting SingleWalled Carbon Nanotubes in Scanning Electron Microscopy / L. Jie, H. Yujun, H. Yimo, L. Kai, W. Jiaping, L. Qunqing, F. Shoushan, J. Kaili // Nano Lett. -2012. - Vol. - 12. - pp. 4095 - 4101.

208. Бабенко, А. Ю. Графеновая „лестница" - модель центра полевой эмиссии на поверхности рыхлых наноуглеродных материалов / А. Ю. Бабенко, А. Т. Дидейкин, Е. Д. Эйдельман // Физика твердого тела. - 2009. -Т. 51. - вып. 2. - С. 410 - 414.

209. Krupke, R. Separation of Metallic from Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes / R. Krupke, F. Hennrich, H. V. Lohneysen, K. M. Manfred // Science. - 2003. - Vol. - 301. - pp. 344 - 347.

210. Wei, L. Self-Assembly for Semiconductor Industry / L. Wei, M. S. Ann // IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing. - 2007. - Vol. - 20. -№ 4. - pp. 421 - 431.

211. Чаков, В. В. "Способ формирования нанопроводов из коллоидного естественно-природного материала," / В. В. Чаков, Чан Ньен Аунг, В. А. Башкатова, А. П. Кузьменко // Положительные решения 2013117085/28, апр. 15. - 2013. РФ 2533330. - 2014.

212. Sadia, S. Dielectric, electric and thermal properties of carboxylic functionalized multiwalled carbon nanotubes impregnated polydimethylsiloxane nanocomposite / S. Sadia, I. Nadeem, M. Asghari // Journal of Physics: Conference Series. - 2013. - Vol. - 439. - pp. 1 - 13.

213. Лебедев-Степанов, П. В. Самосборка наночастиц в микрообъеме коллоидного раствора: физика, моделирование, эксперимент / П. В. Лебедев-Степанов, Р. М. Кадушников, С. П. Молчанов, А. А. Иванов, В. П. Митрохин, К. О. Власов, Н. И. Рубин, Г. А. Юрасик, В. Г. Назаров, М. В. Алфимов // Российские нанотехнологии. - 2013. - Т. 8. - № 3. - С. 5 - 27.

214. Молчанов, С. П. Влияние температуры подложки на самосборку частиц в испаряющейся капле коллоидного раствора / С. П. Молчанов, П. В. Лебедев-Степанов, М. В. Алфимов // Российские Нанотехнологии. - 2010. Т. 5. № 9 - 10. С. - 61 - 66.

215. Мандельброт Б. / Фрактальная геометрия природы / Б. Мандельброт - Москва: Институт компьютерных исследований. - 2002. - 666 c.

216. Самсонов, В. М. О фрактальных свойствах агрегатов металлических нанокластеров на твердой поверхности / В. М. Самсонов, Ю. В. Кузнецова, Е. В. Дьякова // Журнал технической физики. - 2016. - Т. 86. - вып. 2. - С. 71 -77.

217. Усанов, Д. А. Получение и диагностирование планарных сотовых углеродных структур / Д. А. Усанов, А. В. Скрипаль, Р. К. Яфаров // Письма в ЖТФ. - 2015. - Т. 41. - вып. 13. - С. 95 - 101.

218. Stefan, F. Carbon Nanotube Quantum Resistors / F. Stefan, P. Philippe, Z. L. Wang, H. A. Walt de // Science. - 1998. - Vol. - 280. - pp. 1744 - 1746.

219. Andreeva, L. V. Driving forces of the solute self-organization in an evaporating liquid microdroplet / L. V. Andreeva, A. V. Koshkin, P. V. Lebedev-Stepanov, A. N. Petrov, M. V. Alfimov // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. - 2007. - Vol. - 300. - pp. 300 - 306.

220. Lu-Chang, Q. The smallest carbon nanotubes / Q. Lu-Chang, Z. Xinluo, H. Kaori, M. Yoshiyuki, A. Yoshinori, I. Sumio // Nature. - 2000. - Vol. - 408. -pp. 50 - 51.

221. Dresselhaus, M. S. Perspectives on Carbon Nanotubes and Graphene Raman Spectroscopy / M. S. Dresselhaus, J. Ado, H. Mario, G. Dresselhaus, S. Riichiro // Nano letters. - 2010. - Vol. - 10. - № 3. - pp. 751 - 758.