ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ПРОВОДИМОСТИ ДРЕВОВИДНОГО МАТЕРИАЛА ИЗ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК

,

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени

E-mail: savostyanov. *****@***com

В качестве биосовместимых электропроводящих материалов в настоящее время используются композитные материалы в состав которых входят углеродные нанотрубки (УНТ). Наличие структурных образований из УНТ значительно увеличивает электропроводимость и прочность таких материалов. Поскольку УНТ являются токсичными, важной задачей при получении таких композитов является получение максимальной величины удельной электропроводимости при низких концентрациях УНТ.

В настоящее время существуют экспериментальные методы по созданию наноструктурурированных материалов, содержащих УНТ и имеющих древовидную структуру [1]. Такие наноструктурированные материалы обладают достаточно высокой проводимостью даже при низких концентарциях нанотрубок (1-5%). Для поиска способов улучшить характеристики таких наноструктурированных материалов необходимо знать их детальную структуру, в частности, структуру контактов между УНТ и величину контактного сопротивления, а также зависимость проводимости от степени упорядоченности УНТ.

В данной работе исследуется возможность образования термодинамически устойчивых контактов между УНТ. В ходе серии численных экспериментов установлено, что важным фактором в образовании соединений является наличие дефектов на УНТ. На рис. 1 представлены топологические модели термодинамически стабильных древовидных структур. В рамках метода функций Грина [2] была получена оценка для контактного сопротивления таких структур, которое находится в пределах от 20 до 80 кОм. Также была сгенерирована топология древовидной структуры и получена зависимость величины удельного сопротивления от концентрации нанотрубок. Топология исследуемого древовидного материала изображена на рис. 2. Был оценен вклад упорядоченности на электрическую проводимость древовидного материала.

 

Рис. 1. Структурные фрагменты термодинаически стабильных древовидных соединения нанотрубок в местах образования дефектов.

 

Рис. 2. Топология древовидного материала из УНТ.

Библиографический список

1.  , , Лазерный метод создания биосовместимых композиционных наноматериалов с углеродными нанотрубками // Нанотехнологии в электронике. №2. С. 407-448.

2.  Datta S. Quantum Transport: Atom to Transistor. – Cambridge University Press, 2005. 419 с.

Сведения об авторах

– аспирант, ассистент, г.

– д. ф.-м. н., профессор, заведующий кафедрой, г.

Вид доклада: устный