Термоэлектродвижущая сила углеродных нанотрубок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Мавринский, Алексей Викторович

• Мавринский, Алексей Викторович
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Мавринский, Алексей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРУКТУРЕ И СВОЙСТВАХ УГЛЕРОДНЫХ

НАНОТРУБОК.

1.1. Структура углеродных нанотрубок.

1.1.1. Краткие сведения о синтезе нанотрубок.

1.1.2. Геометрическое строение нанотрубок.

1.1.3. Образование и стандартные дефекты углеродных нанотрубок.

1.2. Модели электронного строения углеродных нанотрубок.

1.2.1. Электронная структура графенового листа.

1.2.2. Модели, основанные на двумерном приближении.

1.2.3. Модели с постоянной эффективной массой.

1.2.4. Модели я-зон в нанотрубках.

1.2.5. Энергия Ферми (химический потенциал) углеродных нанотрубок.

1.3. Электрофизические свойства углеродных нанотрубок.

1.3.1. Удельное электросопротивление.

1.3.2. Термоэдс.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРОДВИЖУЩЕЙ СИЛЫ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК.

2.1. Характеристика образцов, методика расчета коэффициента тэдс и описание экспериментальной установки.

2.1.1. Характеристика образцов углеродных депозитов и нанотрубок.

2.1.2. Описание установки и методики измерений.

2.1.3. Методика моделирования коэффициента термоэдс углеродных нанотрубок.

2.2. Основные результаты экспериментального изучения коэффициента термоэдс нанотрубок.

ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ И ТЭДС УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК.

3.1. Описание предлагаемой модели.

3.1.1. Общий подход.

3.1.2. Температурная зависимость химпотенциала.

3.1.3. Учет особенностей электронного строения углеродных нанотрубок.

3.2. Результаты расчетов температурной зависимости термоэдс.

3.2.1. Термоэдс монослоя графита.

3.2.2. Термоэдс углеродных нанотрубок.

3.2.3. Сопоставление с экспериментом.

3.3 Обсуждение результатов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Термоэлектродвижущая сила углеродных нанотрубок»

Актуальность темы. Конденсированный углерод имеет несколько аллотропных форм. Среди них графит и графитоподобные материалы занимают особое место, поскольку являются наиболее термодинамически устойчивыми при нормальных условиях.

Углеродные нанотрубки, впервые синтезированные японским ученым Ижимой [1] в 1991 году, относятся к классу графитоподобных материалов. Однако особое каркасное строение цилиндрической формы придает им индивидуальные свойства, существенно иные, чем свойства графита.

Углеродные нанотрубки образуются в результате физико-химических превращений углеродсодержащих материалов при повышенных температурах. Условия, способствующие подобным превращениям, весьма разнообразны. Соответственно этому разнообразен и набор методов, используемых для получения нанотрубок. Обзор этих методов представлен в работах [2, 3, 4]. Теоретическое же обоснование образования и роста углеродных нанотрубок рассматривается в [5, 6]. Предполагается, что рост нанотрубки вызывают атомы углерода или кластеры, осаждающиеся из газовой фазы на активных центрах растущих поверхностей. Различия заключаются лишь в самом способе образования активных центров.

В представляемом ниже диссертационном исследовании использован метод термоэлектродвижущей силы для изучения электронной подсистемы многослойных углеродных нанотрубок. Метод термоэдс выбран поскольку он информативен в научном плане и практически важен для целей современной наноэлектроники и микротеплотехники.

В последнее десятилетие физика конденсированного состояния перешла к исследованию систем наноскопического масштаба. Значительные результаты в этом направлении связаны с синтезом и всесторонними исследованиями относительно новой аллотропной формы конденсированного углерода - нанотрубок. Уникальные физико-химические свойства углеродных нанотрубок, такие как высокая термическая стойкость, механическая прочность, низкий коэффициент термического расширения, химическая стойкость в агрессивной среде, высокий коэффициент автоэмиссии и др. делают их привлекательными объектами и для прикладного использования. Среди наиболее интересных особенностей углеродных нанотрубок >в первую очередь можно назвать тесную связь между геометрической структурой нанотрубки и ее электронными характеристиками. В зависимости от угла ориентации графитовой плоскости, образующей нанотрубку, относительно ее оси, нанот-рубка может либо обладать металлической проводимостью, либо иметь полупроводниковые свойства. При этом важная электронная характеристика полупроводящей нанотрубки, ширина запрещенной зоны (Eg), определяется ее геометрическими параметрами - хиральностью и диаметром. Тем самым углеродные нанотрубки представляют основу принципиально нового класса электронных устройств рекордно малых размеров.

Установлено, что нанотрубки весьма чувствительны к газовой атмосфере и способны изменять электрическое сопротивление и величину термоэлектродвижущей силы при адсорбции различных газов (кислорода, азота, гелия). На этой их способности разрабатываются химические сенсоры газов [7, 8]. Таким образом, термоэдс может выступать как метод анализа степени адсорбции (поглощения) углеродными нанотрубками различных газов. Существующая взаимосвязь термоэлектродвижущей силы со структурными параметрами нанотрубок позволяет использовать метод термоэдс для идентификации различных видов нанотрубок.

В настоящее время имеется обширный экспериментальный материал .по изучению электронной подсистемы углеродных нанотрубок. Результаты экспериментальных исследований однозначно указывают на чувствительность электронных характеристик (в том числе и тэдс) к степени совершенства и особенностям структуры этих материалов. Однако ряд важных как в научном, так и в прикладном значении вопросов изучен еще недостаточно полно. Это относится не только к экспериментальному исследованию углеродных нанотрубок различных диаметров и хиральностей, но также и к моделированию их строения и свойств.

Моделирование играет важную роль в понимании свойств. Основное внимание данной работы направлено на разработку и апробирование модели термоэдс многослойных углеродных нанотрубок.

Цель работы - выявление взаимосвязи величины, знака и температурной зависимости коэффициента тэдс углеродных нанотрубок с их структурными параметрами.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи:

• экспериментальное исследование температурной зависимости коэффициента термоэлектродвижущей силы различных углеродных образцов, содержащих углеродные нанотрубки;

• моделирование температурной зависимости коэффициента термоэдс полуметаллических углеродных нанотрубок.

На защиту выносятся:

• совокупность экспериментальных результатов изучения температурной зависимости коэффициента термоэдс углеродных депозитов, содержащих нанотрубки, а также многослоевых углеродных нанотрубок, в интервале температур от 100 до 400 К;

• результаты численного моделирования температурной зависимости коэффициента термоэлектродвижущей силы полуметаллических углеродных нанотрубок и определение взаимосвязи параметров модели с некоторыми структурными параметрами нанотрубок, а также экспериментальными результатами.

Научная новизна.

1. Экспериментально исследована температурная зависимость коэффициента термоэдс различных углеродных депозитов, содержащих нанотрубки, а также многослоевых углеродных нанотрубок в интервале температур от 100 до 400К. Обнаружено, что знак термоэдс депозитов и большинства нанотрубок положителен. Однако элипсопо-добные нанообъекты с небольшими размерами характеризуются отрицательным значением коэффициента термоэдс.

2. Выявлена зависимость величины коэффициента термоэдс от степени очистки углеродного депозита, содержащего углеродные нанотруб-ки. Предложена простая методика контроля степени очистки углеродных нанотрубок методом термоэдс.

3. Для полуметаллических углеродных нанотрубок разработана модель термоэдс с параметрами, зависящими от структуры нанотрубок. С использованием данной модели вычислена температурная зависимость коэффициента термоэдс полуметаллических углеродных нанотрубок, которая удовлетворительно описывает экспериментальные данные.

Практическая значимость работы.

Полученные в диссертационной работе экспериментальные и теоретические результаты могут быть использованы для: 1) изучения электронных свойств различных видов углеродных нанотрубок, 2) идентификации нанотрубок различных диаметров и хиральности, 3) создания на их основе углеродных нанотрубок композиционных материалов с заданными физико-химическими свойствами, а также: 4) в развитии технологии и в производстве эффективных термоэлектрических элементов (генераторов и рефрижераторов) на основе углеродных нанотрубок.

Апробация работы.

Результаты исследований докладывались на Всероссийской научной конференции "Физика металлов", Екатеринбург, 2001; VIII научной конференции ВНКСФ, Екатеринбург, 2002; Международной научной конференции

Углерод", Москва, 2002 и 2005; Всероссийской конференции "Молодые ученые", Москва, 2002 г; ежегодных научных конференциях Челябинского государственного педагогического университета с 2001 г.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано восемь печатных работ. Ссылки на них имеются в списке цитированной литературы.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Мавринский, Алексей Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ.

Диссертационная работа посвящена изучению электронного строения углеродных нанотрубок методом термоэдс. Необходимость исследования связана с преспективой практического примения углеродных нанотрубок в наноэлектронике и других отраслях промышленности. Каркасное атомное и необычное электронное строение углеродных нанотрубок делает их перспективным материалом для датчиков теплового потока, измерителей температуры, термоэлектрических сенсоров газов и др. Кроме того нанотрубки с сильно анизотропным строением могут стать рабочим элементом термоэлектрических генераторов различной мощности. Есть и еще одна причина для подробного изучения закономерностей термоэлектрических явлений в углеродных нанотрубках. Метод термоэдс прост в практической реализации и может быть использован для быстрого текущего контроля физического состояния углеродных нанотрубок и количества примесей и дефектов в них. Важным является и научный аспект, связанный с выявленим общих закономерностей протекания электрического тока в системах наноскопических масштабов с цилиндрическим строением.

Однако для наиболее полного использования заложенных в структуре нанотрубок возможностей необходимо подробное и углубленное изучение закономерносей термоэлектрических процессов, присущих данному классу углеродных материалов. Для этого к началу исследований имелись необходимые предпосылки: а) теоретические и экспериментальные разработки по термоэлектрическим явлениям в графите и графитоподобных материалах, в том числе осуществленные в предыдущие годы в лаборатории физики конденсированного состояния Челябинского педуниверситета, в которой выполнены и данные экспериментальные и теоретические исследования, б) появление в последние годы серии публикаций в мировой литературе, посвященных исследованиям закономеностей электрофизических явлений в углеродных нанотрубках (об основных публикациях на эту тему можно прочесть в главе 1).

Проведенное исследование действительно показало, что углеродные нанотрубки различных диаметров являются перспектиным термоэлектрическим материалом. Экспериментально установлены основные закономерности термоэдс в многослоевых углеродных нанотрубках. Одновременно проводилось и теоретическое моделирование. Оно основано на электронной теории конденсированного состояния с учетом индивидуальных особенностей электронного строения наноскопических полуметаллических углеродных нанотрубок.

На основании проведенной научно-исследовательской работы в период с 2000 по 2005 год можно сформулировать следующие основные выводы:

1. На специально созданной установке проведено экспериментальное исследование коэффициента термоэдс серии образцов углеродных депозитов, содержащих в своем составе углеродные нанотрубки и отличающихся как по степени очистки, так и по надмолекулярной структуре входящих в них углеродсодержащих составляющих. Изучение термоэлектродвижущей силы на разных стадиях очистки депозита показало, что термоэлектрический метод чувствителен к технологическим воздействиям на углеродный депозит, содержащий нанотрубки и может быть использован для контроля качества тубуленовых депозитов.

2. Экспериментально изучена температурная зависимость коэффициента термоэдс многослойных углеродных нанотрубок в интервале температур 100-420 К. Коэффициент термоэдс положителен. Однаружена немонотонная зависимость коэффициента термоэдс от температуры: коэффициент термоэдс достигает максимума при температуре 380 К. Величина коэффициента термоэдс в максимуме равна 34.5 мкВ/К.

3. Вычислена температурная зависимость коэффициента термоэдс углеродных нанотрубок с использованием кинетического уравнения

Больцмана и модельного закона дисперсии тс-электронов. Предложенная и реализованная модель учитывает особенности движения электронов в цилиндрической системе индивидуальной углеродной нанотрубки по действием градиента температуры.

4. Представлены и обсуждены результаты расчетов температурной зависимости коэффициента термоэдс полуметаллических углеродных нанотрубок при вариации параметров, характеризующих физические свойства 71-электронов в нанотрубках. Проведено подробное сопоставление расчетных и экспериментальных температурных зависимостей коэффициента термоэдс различных нанотрубок.

5. Разработано программное обеспечение, позволяющее проводить моделирование температурной зависимости коэффициента тэдс. Расчетный модуль разработали в среде MathCad, который позволяет исследовать зависимость а от основных параметров тс-электронов углеродных нанотрубок с учетом температурной зависимости химпотенциала. Предусмотрено графическое представление результатов, что позволяет одновременно проводить сопоставление с экспериментальными данными.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Мавринский, Алексей Викторович, 2006 год

1. ' 1.jima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. -1991. - Vol. 354."-P. 56.

2. Journet C., Bernier P. Production of carbon nanotubes // Appl. Phys. A -1998.-Vol. 67.-1.

3. Раков Э.Г. Методы получения углеродная нанотрубок // Успехи химии -2000.-Т. 69.-С. 41.

4. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // УФН 1997. - Т. 167 - С. 945.

5. Ивановский А. Л. Квантовая химия в материаловедении. Нанотубулярные формы вещества. Екатеринбург: УрО РАН, Институт химии твердого тела, 1999. 176 с.

6. Charlier J. С., Devita A., Blase X., et. al. Microscopic growth mechanismsfor carbon nanotubes // Science. 1997. - Vol. 275. - P. 647.

7. Bachtold A., Hadley P., Nakanishi Т., Dekker C. Logic circuits with carbon nanotube transistors // Science 2001. - Vol. 294. - P. 1317-1320.

8. Kotosonov A. S. g-factor of current carriers in pyrolytic carbons with quasi-two-dimensional graphite structure // Carbon. 1988. - Vol. 26. - P. 735.

9. Biro L. P. et al. Scanning tunneling microscope investigation of carbon nanotubes produced by catalytic decomposition of acetylene // Phys. Rev. В -1997.-Vol. 56.-P. 12490-12498.

10. Kiang Chin-Hwa, Coddard III W.A., Beyers R., Salem J.R., Bethune D.S. // • J. Phys. Chem. 1994. - Vol. 98. - P. 6612.

11. Lee Y. H., Kim S. G., Tomanek D. Catalytic growth of single-wall carbon nanotubes: an ab initio study // Phys. Rev. Lett. 1997. - Vol. 78. - P. 2393.

12. Безмельницын B.H., Домантовский А.Г., Елецкий A.B., Образцова Е.В., Пернбаум А.Г., Приходько К.Е., Терехов С.В. Получение однослойных нанотрубок с помощью катализатора на основе Ni/Cr // Физика твердого тела. -2002.-Т. 44.-С. 630.

13. Kwon Y.-K. et al. Morphology and stability of growing multiwall carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 1997. - Vol. 79. - P. 2065.

14. Kiang Chin-Hwa, Coddard III W.A., Beyers R., Bethune D.S. Carbon nanotubes with single-layer walls // Carbon. 1995. - Vol. 33. - P. 903.

15. Thess A. et al. Crystalline Ropes of Metallic Carbon Nanotubes // Science -1996.-Vol. 273.-P. 483.

16. Journet C. et al. Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by the electric-arc technique // Nature 1997. - Vol. 388. - P. 756.

17. Venema L.C. et al. Atomic structure of carbon nanotubes from scanning tunneling microscopy // Phys. Rev. В 2000 - Vol. 61. - P. 2991.

18. Henrard L. et al. Study of the symmetry of single-wall nanotubes by electron diffraction // Eur. Phys. J. В 2000. - Vol. 13. - P. 661.

19. Jost O. et al. Diameter grouping in bulk samples of single-walled carbon nanotubes from optical absorption spectroscopy // Appl. Phys. Lett. 1999. - Vol. 75.-P. 2217.

20. Lamy de la Chapelle M. et al. Raman studies on single wall nanotubes produced by the electric arc technique // Carbon 1998. - Vol. 36. - P. 705.

21. Rao A.M. et al. Diameter-Selective Raman Scattering from Vibrational Modes in Carbon Nanotubes // Science 1997. - Vol. 275. - P. 187.

22. Hamada N., Sawada S., Oshiyama A. New one-dimensional conductors: Graphitic microtubules // Phys. Rev. Lett. 1992. - Vol. 68 - P. 1579-1581.

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

24. Saito Y. et al. Interlayer spacings in carbon nanotubes // Phys. Rev. В -1993.-Vol. 48.-P. 1907.

25. Rodney S. et al. Radial deformation of carbon nanotubes by van der Waals forces //Nature. 1993. - Vol. 364. - P. 514.

26. White C.T., Robertson D.H., Mintmire J.W. Helical and rotational symmetries of nanoscale graphitic tubules // Phys. Rev. В 1993. - Vol. 47. - P. 5485.

27. Huira H. et al. Role of sp3 defect structures in graphite and carbon nanotubes // Nature. 1994. - Vol. 367. - P. 148.

28. Mintmire J. W., Dunlap В. I., White C.T. Are fullerene tubules metallic? // Phys. Rev. Lett. 1992. - Vol. 68. - P. 631.

29. Yi J. Y., Bernholt J. Atomic structure and doping of microtubules // Phys. Rev. В 1993. - Vol. 47. - P. 1708.

30. Peng L.-M. et al. Stability of carbon nanotubes: How small can they be? // Phys. Rev. Lett. 2000. - Vol. 85. - P. 3249.

31. Елецкий А. В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства. // Успехи физических наук. 2002. - Т. 172. - С. 401.

32. Zhou О. et al. Defects in carbon nanostructures // Science. 1994. - Vol. 263.-P. 1744.

33. Kosaka M., Ebbesen Т., Hiura H., Tanigaki K. Annealing effect on carbon nanotubes. An ESR study // Chem. Phys. Lett. 1995. - Vol. 233. - P. 47-51.

34. Liu M., Cowley J. M. Structures of the helical carbon nanotubes // Carbon.1994.-Vol. 32.-P. 393.

35. Weldon D. N., Blau W. J., Zandlbergen H. W. A high resolution electron microscopy investigation of curvature in carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett.1995.-Vol. 241.-P. 365.

36. Cowley J.M. et al. Electron nano-diffraction study of carbon single-walled nanotube ropes // Chem. Phys. Lett. 1997. - Vol. 265. - P. 379.

37. Kotosonov A.S., Shilo D.V. Electron spin resonance study of carbon nanotubes // Carbon. 1998. - Vol. 36. - P. 1649.

38. Котосонов A.C., Текстура и магнитная анизотропия углеродных нанотрубок в катодных осадках, полученных электродуговым способом // Письма в ЖЭТФ. 1999. - Т. 70. - С. 468.

39. Котосонов А.С., Особенности электронной структуры углеродных многослойных нанотрубок // Письма в ЖЭТФ. 2000. - Т. 72. - С. 76.

40. Slonczewski J.C., Weiss P.R. Band structure of graphite // Phys. Rev. -1958.-Vol. 109.-P. 272.

41. Wallace P.R. The band theory of graphite // Phys. Rev. 1947. - Vol. 71. -P. 622 - 634.

42. Loebner E.E. Thermoelectric power, electrical resistance, and crystalline structure of carbons // Phys. Rev. 1956. - Vol. 102. - P. 46.

43. Соболев B.B., Немошкаленко B.B. Методы вычислительной физики в теории твердого тела. Электронная структура полупроводников. Киев.: Наукова думка. 1988. 424 с.

44. Charlier J.C., Michenaud J.P., Gonze X., Vigneron J.P. Tight-binding model for the electronic properties of simple hexagonal graphite // Phys Rev. В 1991. -Vol. 44.-P. 13237.

45. Свойства конструкционных материалов на основе углерода. Справочник, ред. Соседов В.П. М.: Металлургия, 1975. 335 с.

46. Котосонов А.С. Конструкционные материалы на основе углерода. М.: Металлургия. 1980. - Вып. 15. - С. 55-60.

47. Байтингер Е.М., Иванов В.А., Кульбачинский В.А., Шулепов С.В. Об электронной модели дефектных углеродных материалов // Физика твердого тела.- 1990.-Т. 32.-С. 151.

48. Haering R., Wallase P. // G Phys. Chem. Solids. 1957. - Vol. 2. - P. 275.

49. Postma H.W. Ch et al. Electrical transport through carbon nanotube junctions created by mechanical manipulation // Phys. Rev. В 2000. - Vol. 62. -P.10653.

50. Котосонов А.С. Диамагнетизм углеродных волокон // Физика твердого тела.-1991.-Т. 33.-С. 2616.

51. Klein C.J. STB model and transport properties of pyrolytic graphites // J. Appl. Phys. 1964. - Vol. 35. - P. 2947.

52. Андо Т., Фаулер А., Стерн Ф., Электронные свойства двумерных систем. М.: Мир, 1985. 415 с.

53. Saito R., Fujita М., Dresselhaus G., and Dresselhaus M.S. Electronic structure of graphene tubules based on Сбо // Phys. Rev. В 1992. - Vol. 46. - P. 1804.

54. Дунаевский С.М. Электронная структура графитовых нанотрубок // Физика твердого тела. 1997. - Т. 39. - С. 1118.

55. Jishi R.A., Inomata D., Nakao К., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Electronic and lattice properties of carbon nanotubes // J. Phys. Soc. Jpn. 1994. -Vol. 63.-P. 2252.

56. Mintmire J.W., White C.T. Electronic and structural properties of carbon nanotubes // Carbon. 1995. - Vol. 33. - P. 893.

57. Charlier J.C., Michenaud J.P. Energetics of multilayered carbon tubules // Phys. Rev. Lett. 1993. - Vol. 70. - P. 1858.

58. Saito R., Dresselhaus G., and Dresselhaus M.S. Electronic structure of double-layer graphene tubule // J. Appl. Phys. 1993. - Vol. 73. - P. 494.

59. Maarouf A.A., Kane C.L., Mele E.J. Electronic structure of carbon nanotube ropes // Phys. Rev. В 2000. - Vol. 61. - P. 11156.

60. Harigaya K. From Сбо to a fullerene tube: Systematic analysis of lattice and electronic structures by the extended Su-Schrieffer-Heeger model // Phys. Rev. В -1992.-Vol. 45.-P. 12071.

61. Yorikawa H., Muramatsu S. Electronic properties of semiconducting graphitic microtubules // Phys. Rev. В 1994. - Vol. 50. - P. 12203.

62. Odom T.W. et al. Atomic structure and electronic properties of single-walled carbon nanotubes // Nature. 1998. - Vol. 391. - P. 62.

63. Odom T.W. et al. Structure and Electronic Properties of carbon nanotubes // J. Phys. Chem. В 2000. - Vol. 104. - P. 2794.

64. Odom T.W. et al. Scanning tunneling microscopy and spectroscopy studies of single wall carbon nanotubes // J. Mater. Res. 1998. - Vol. 13. - P. 2380.

65. Шулепов С. В. Физика углеродных материалов Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1990. 336 с.

66. Mrozowski S. Semiconductivity and diamagnetism of polycrystalline graphite and condensed ring systems // Phys. Rev. 1952. - Vol. 85. - P. 609.

67. Suzuki .S., Watanabe Y. et. al. Electronic structure at carbon nanotube tips studied by photoemission spectroscopy // Phys. Rev. В 2001. - Vol. 63. - P. 245418.

68. Bachtold A. et al. Scanned probe microscopy of electronic transport in• carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. - Vol. 84. - P. 6082.

69. Dai H, Wong E. W., Lieber С. M. Probing electrical transport in nanomaterials: conductivity of individual carbon nanotubes // Science. 1996. -Vol. 272.-P. 523.

70. Frank S et al. Carbon nanotube quantum resistors // Science. 1998. - Vol. 280.-P. 1744.

71. Kaiser A.B., Mcintosh G.C., Edgar K., Spenser J.L., Yu H.Y., Park Y.W. Some problems in understanding the electronic transport properties of carbon• nanotube ropes // Curr. Appl. Phys. 2001. - Vol. 1. - P. 50.

72. Chico L. et al. Pure carbon nanoscale devices: nanotube heterojunctions // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 76. - P. 971.

73. Antonov R. D. and Johnson Subband A. T. Population in a single-wall carbon nanotube diode // Phys. Rev. Lett. 1999. - Vol. 83. - P. 3274-3276.

74. Ajik H., Ando T. Electronic states of carbon nanotubes // J. Phys. Soc. Japan. 1993. - Vol. 62. - P. 1255.

75. Spain J.L. Electronic transport properties of graphite, carbons and related materials // Chem. Phys. Carbon 1981. - Vol. 16. - P. 119.

76. Langer L., Bayot V., Grivei E., and Issi J.-P. Quantum transport in a ф multiwalled carbon nanotube // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 76. - P. 479.

77. Dai H., Wong E.M., Lieber C.M. Probing electrical transport in nanomaterials: conductivity of individual carbon nanotubes // Scenes. 1996. -Vol. 272.-P. 523.

78. Lin M. F. Shung K.W-K., Magnetoconductance of carbon nanotubes // Phys. Rev. В 1995. - Vol. 51. - P. 7592.

79. Iones I.B., Singer L.S. Electron spin resonance and the structure of carbon• fibers // Carbon 1982. - Vol. 20. - P. 379.

80. Chico L., Benedict L.X., Lonie S.G., Cohen M.L. Quantum conductance of carbon nanotubes with defects // Phys. Rev. В 1996. - Vol. 54. - P. 2600.

81. Franc S., Poncharal P., Wang Z.L., Heer W.A. Carbon nanotube quantum resistors // Science. 1998. - Vol. 280. - P. 1744.

82. Thess A., et. al. Crystalline ropes of metallic carbon nanotubes // Science.1996.-Vol. 273.-P. 483.

83. Fischer J.E., Dai H., Thess A., Lee R., Hanjani N.M., Dehaas D.L., Smalley R.E. Metallic resistivity in crystalline ropes of single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. В 1997. - Vol. 55. - P. 4921.

84. Wildoer L.W.G., Venema L.C., Rinzler A.G., Smalley R.E., Dekker C., Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes // Nature. 1998. -Vol. 391.-P. 59.

85. Tans S. J., Verschueren A.R.M., Dekker C. Room-temperature transistorbased on a single carbon nanotube // Nature. 1998. - Vol. 393. - P. 49.

86. Bockrath M., Cobden D.H., McEven P.L., Chopra N.G., Zettl A., Thess A., Smalley R.E. Single-Electron Transport in Ropes of Carbon Nanotubes // Science. 1997.-Vol. 275.-P. 1922.

87. Tans S.J., et. al. Individual single-wall carbon nanotubes as quantum wires // Nature. 1997. - Vol. 386. - P. 474.

88. Fuhrer M.S., Cohen M.L., Zettl A., Crespi V. Localization in single-walled carbon nanotubes // Solid State Commun. 1999. - Vol. 109. - P. 105.

89. Grigorian L., Williams K.A., Fang S., Sumanasekera G.U., Loper A.L., Dickey E.C., Pennycook S.J., Eklund P.C., Reversible intercalation of chargediodine chains into carbon nanotube ropes // Phys. Rev. Lett. 1998. - Vol. 80. - P. 5560.

90. Rinzler A.G., Liu J., Dai H., Nikolaev P., Huffman C.B., Rodriguezmacias F.J., Boul P.J., Lu A.H., Heffmann D., Colbert D.T., Lee R.S., Fischer J.E., Rao

91. A.M., Eklund P.C., Smalley R.E. Large scale purification of single-wall carbonnanotubes: process, product, and characterization // Appl. Phys. A 1998. - Vol. 67.-P. 29.

92. Lee R.S., Kim H.J., Fischer J.E., Lefebvre J., Radosavljevic M., Hone J., Johnson A.T., Transport properties of a potassium-doped single-wall carbon nanotube rope // Phys. Rev. В 2000. - Vol. 61. - P. 4526.

93. Kaiser A.B., Dusberg G., Roth S. Heterogeneous model for conduction in carbon nanotubes // Phys. Rev. В 1998. - Vol. 57. - P. 1418.

94. Romero H.E., Sumanasekera G.U., Mahan G.D., and Eklund P.C.

95. Thermoelectric power of single-walled carbon nanotube films // Phys. Rev. В -2002.-Vol. 65.-P. 205410.

96. Sumanasekera G.U., Adu С. K. W., Pradhan В. K., Chen G., Romero H.E., and Eklund P.C. Thermoelectric study of hydrogen storage in carbon nanotubes // Phys. Rev. В 2001. - Vol. 65. - P. 35408.

97. Kang N., et. al. Observation of a logarithmic temperature dependence of thermoelectric power in multiwall carbon nanotubes // Phys. Rev. В 2003. - Vol. 67.-P. 33404.

98. Bradley K., et. al. Is the Intrinsic Thermoelectric Power of Carbon ф Nanotubes Positive? // Phys. Rev. Lett. 2000. - Vol. 85. - P. 4361.

99. Barisic N., Gaal R., Kezsmarki I., Mihaly G., Forro L. Pressure dependence of the thermoelectric power of single-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. В -2002.-Vol. 65.-P. 241403.

100. Choi D. I., et. al. Bose-Einstein Condensates in an Optical Lattice // Phys. Rev. Lett. 1999. - Vol. 82. - P. 2022.

101. Hone J., Llaguno M.C., Nemes N.M., and Johnson A.T. Electrical and thermal transport properties of magnetically aligned single wall carbon nanotube films // App. Phys. Lett. 2000. - Vol. 77. - P. 666.

102. Sumanasekera G.U., et al., Thermoelectric Chemical sensors based on single-walled carbon nanotubes // Molecular Crystals and Liquid Crystals 2002. -Vol. 387.-P. 31.

103. Kongl W. J., Lu L., Zhu H. W., Wei B. Q. and Wu B. Q. Thermoelectric power of a single-walled carbon nanotubes strand // J. Phys.: Condens. Matter -2005.-Vol. 17.-P. 1923.

104. Химические и физические свойства углерода. Под ред. Уокера Ф. М.: Мир, 1969 г.-466 с.

105. Беленков Е.А. Закономерности структурного упорядочения многослойных углеродных нанотрубок // Известия Челябинского научного центра. Снежинск, Изд. РФЯЦ-ВНИИТФ - 2001. - Вып. 1. - С. 25.

106. Zhou X., Yong J., Huang S., Liu J., McEuen P.L. Band structure, phonon scattering and the performance limit of single-walled nanotube transistors //Phys. Rev. Lett. 2005. - Vol. 95 - P. 146805.

107. Беленков E.A., Яковлев Д.В. Особенности анализа формы профилей рентгеновских дифракционных линий углеродных материалов // Известия Челябинского научного центра. Снежинск, Изд. РФЯЦ-ВНИИТФ - 2001. -Вып. 2. - С. 38-45.

108. Мавринский А.В., Андрейчук В.П., Байтингер Е.М. Термоэлектродвижущая сила порошкообразных тубуленов // Ивестия челябинского научного центра. Снежинск, Изд. РФЯЦ-ВНИИТФ - 2002. - Т. 3. - С. 14-18.

109. Ivory J.E. Rapid method for measuring Seebeck coefficient as AT approaches zero // Rev. Sci. Instr. 1962. - Vol. 33. - P. 992.

110. Глазов B.M., Охотин А.С., Боровикова Р.П., Пушкарский А.С. Методы исследования термоэлектрических свойств полупроводников. Атомиздат 1969.- 176 с.

111. Байтингер Е.М. Электронная структура конденсированного углерода. Свердловск Изд. Уральского университета. 1988. 152 с.

112. Аскеров Б.М. Кинетические эффекты в полупроводниках Наука. Ленинградское отделение, 1970 г. 304 с.

113. Блекмор Дж. Статистика электронов в полупроводниках. Пер. с англ. М.: Мир, 1964.-392 с.

114. Фистуль В. И., Сильно легированные полупроводники. М.: Наука, глав, ред. физ.-мат. лит., 1967. 416 с.

115. Байтингер Е.М. Кульбачинский В.А., Андрейчук В.П., Мавринский А.В. Время релаксации электронов в облученном пироуглероде. //Химическая физика и мезоскопия. 2003. - Т. 4. - С. 224-232.

116. Мавринский А. В., Андрейчук В.П. Процесс рассеяния в облученном пирографите // Вестник МаГУ. Магнитогорск, Изд. МаГУ - №5. - С. 260262.

117. Байтингер Е.М., Карасов В.Ю., Шулепов С.В., Пекин П.В., Песин JI.A. Вопросы физики твердого тела. Вып. 6. - Челябинск. 1976 - С. 20-28.

118. Овчинников А.А., Атражев В.В. Магнитная восприимчивость многослойных углеродных нанотрубок // Физика твердого тела. 1998. - Т. 40.-С. 1950-1954.

119. Paul Delaney, Hyoung Joon Choi, Jisoon Ihm, Steven G. Louie and Marvin L. Cohen. Broken symmetry and pseudogaps in ropes of carbon nanotubes // Nature. 1998.-Vol. 391.-P. 466.

120. Goldoni A., et al. Spectroscopic characterization of contaminants in purified single-wall carbon nanotubes: cleaning procedure and influence on the nanotube properties // Carbon -2004. Vol. 42. - P. 2099.

121. Бржезинская M.M., Байтингер E.M., Кормилец В.И. Структура зон и СКа-эмиссия ультратонких нанотрубок // ЖЭТФ 2000. - Т. 118. - С. 448.

122. Rakitin A., Papadopoulos С., and Xu J. М. Carbon nanotube self-doping: Calculation of the hole carrier concentration // Phys. Rev. В 2003. - Vol. 67. - P. 033411.

123. Мавринский А.В., Байтингер Е.М., Андрейчук В.П. Измерения термоэлектродвижущей силы тубуленовой сажи // Восьмая всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых. Сборник тезисов. Екатеринбург 2002. - С. 205-206.

124. Мавринский А.В., Андрейчук В.П., Байтингер Е.М., Влияние донорного легирования на термоэдс углеродных нанотрубок // Материалы Международной научно-технической конференции «Молодые ученые 2002». Москва 2002 г. - С. 93.