Влияние размеров одностенных углеродных нанотрубок в составе композита с полистиролом на их электрическое сопротивление

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обнаружен эффект резкого уменьшения электрического сопротивления на отдельных участках поверхности одностенных углеродных нанотрубок (на 2–3 порядка величины) при уменьшении их линейных размеров в системах металл/полимерный композит/металл разной структуры. Углеродные нанотрубки были введены в композит в процессе сополимеризации со стиролом после предварительной модификации их поверхности кремнийсодержащим соединением 3-(триметоксисилил)пропилметакрилатом. Уменьшение сопротивления может объясняться переориентацией фрагментов углеродных нанотрубок относительно друг друга при изменении деформационных напряжений между ними и полимерной матрицей при измельчении материала, что приводит к изменению электронной структуры углеродных нанотрубок, введенных в полимерный композит в процессе синтеза.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Марианна Николаевна Николаева

Институт высокомолекулярных соединений РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: Marianna_n@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5034-7665
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Ballestar A., Barzola-Quiquia J., Scheike T., Esquinazi P. Josephson-coupled superconducting regions embedded at the interfaces of highly oriented pyrolytic graphite // New J. Phys. 2013. V. 15 (023024). https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/2/023024
  2. Larkins G., Vlasov Y., Holland K. Evidence of superconductivity in doped graphite and graphene // Supercond. Sci. Technol. 2016. V. 29. N 1 (015015). https://doi.org/10.1088/0953-2048/29/1/015015
  3. Nikolaeva M. N., Bugrov A. N., Anan ʹ eva T. D., Gushchina E. V., Dunaevskii M. S., Dideikin A. T. Resistance of reduced graphene oxide on polystyrene surface // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2018. V. 9. N 4. P. 496–499. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2018-9-4-496-499
  4. Воловик Г. Е. Графит, графен и сверхпроводимость плоских зон // Письма в ЖЭТФ. 2018. Т. 107. Вып. 8. C. 537–538 [Volovik G. E. Graphite, graphene and the flat band superconductivity // JETP Lett. 2018. V. 107. N 8. P. 516–517. https://doi.org/10.7868/S0370274X18080131 ].
  5. Kopnin N. B., Heikkila T. T., Volovik G. E. High-temperature surface superconductivity in topological flat-band systems // Phys. Rev. B. 2011. V. 83 (220503(R)). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.83.220503
  6. Саад М., Гильмутдинов И. Ф., Киямов А. Г., Таюрский Д. А., Никитин С. И., Юсупов Р. В. Наблюдение незатухающих токов в тонкодисперсном пиролитическом графите // Письма в ЖЭТФ. 2018. Т. 107. Вып. 1. С. 42–46 [Saad M., Gilmutdinov I. F., Kiiamov A. G., Tayurskii D. A., Nikitin S. I., Yusupov R. V. Observation of persistent currents in finely dispersed pyrolytic graphite // JETP Lett . 2018. V. 107. N 1. P. 37–41. https://doi.org/10.7868/S0370274X18010083].
  7. Ionov A. N. Josephson-like behaviour of the current-voltage characteristics of multi-graphene flakes embedded in polystyrene // J. Low Temp. Phys. 2016. V. 185. N 5–6. P. 515–521. https://doi.org/10.1007/s10909-015-1459-7
  8. Ионов А. Н. Джозефсоновская вольт-амперная характеристика композита на основе полистирола и оксида графена // Письма в ЖТФ. 2015. Т. 41. Вып. 13. С. 79–85 [Ionov A. N. Josephson current-voltage characteristic of a composite based on polystyrene and graphene oxide // Tech. Phys. Lett. 2015. V. 41. N 7. P. 651–657. https://doi.org/10.1134/S1063785015070093 ].
  9. Николаева М. Н., Бугров А. Н., Ананьева Т. Д., Дидейкин А. Т. Проводящие свойства пленок композита оксида графена на основе полистирола в структурах металл–полимер–металл // ЖПХ. 2014. Т. 87. № 8. С. 1172–1177 [Nikolaeva M. N., Bugrov A. N.,
  10. Ananʹeva T. D., Dideikin A. T. Conductive properties of the composite films of graphene oxide based on polystyrene in a metal-polymer-metal structure // Russ. J. Appl. Chem. 2014. V. 87. N 8. P. 1151–1155. https://doi.org/10.1134/S1070427214080230 ].
  11. Бугров А. Н., Власова Е. Н., Мокеев М. В., Попова Е. Н., Иванькова Е. М., Альмяшева О. В., Светличный В. М. Распределение наночастиц диоксида циркония в матрице поли(4,4ʹ-оксидифенилен)пиромеллитимида // Высокомолекуляр. соединения. Сер. Б. 2012. Т. 54. № 10. C. 1566–1575 [Bugrov A. N., Vlasova E. N., Mokeev M. V, Popova E. N., Ivan ʹ kova E. M., Al ʹ myasheva O. V., Svetlichnyi V. M. Distribution of zirconia nanoparticles in the matrix of poly(4,4′-oxydiphenylenepyromellitimide) // Polym. Sci. Ser. B. 2012. V. 54. N 9–10. P. 486–495. https://doi.org/10.1134/S1560090412100041].
  12. Ionov A. N ., Volkov M. P ., Nikolaeva M. N ., Smyslov R. Y ., Bugrov A. N . The magnetization of a composite based on reduced graphene oxide and polystyrene // Nanomaterials. 2021. V. 11. N 2 (403). https://doi.org/10.3390/nano11020403
  13. Kheirabadi N., Shafiekhani A., Fathipour M. Review on graphene spintronic, new land for discovery // Superlattices and Microstructures. 2014. V. 74. P. 123–145. https://doi.org/10.1016/j.spmi.2014.06.020
  14. Wong C. H., Buntov E. A., M. B., R. E., V. N., A. F. Superconductivity in ultra-thin carbon nanotubes and carbyne-nanotube composites: An ab-initio approach //. 2017. V. P. 509–515. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.09.077

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Микрофотографии пленок композита полистирол/углеродные нанотрубки, нанесенные из: а, в — бензольного раствора; б, г — смеси бензол/петролейный эфир. а, б — неразмельченные нанотрубки; в, г — размельченные нанотрубки

Скачать (517KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вольт-амперные характеристики углеродных нанотрубок в композите с полистиролом: а — неразмельченных, б — размельченных. 1 — сэндвич-структуры, толщина пленок 2 мкм; 2 — планарные структуры, расстояние между электродами 50 мкм; 3 — медь

Скачать (149KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Температурные зависимости сопротивления в сэндвич-структурах. 1 — композит полистирол/неразмельченные углеродные нанотрубки, 2 — композит/размельченные углеродные нанотрубки, 3 — медь

Скачать (74KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024