Сотрудники ИФПМ СО РАН выявили зависимость, позволяющую управлять тепловыми свойствами углеродных нанотрубок
Сотрудниками лаборатории физики нелинейных сред и лаборатории молекулярного имиджинга и фотоакустики ИФПМ СО РАН исследовано влияние доменной структуры на теплоемкость углеродных нанотрубок. Исследователями проведен анализ результатов рентгеновской дифрактометрии, рамановской спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии. Показано, чтоодностенныеуглеродные нанотрубкисодержат зигзагообразные структуры размером ~ 200 нм, а поверхностьмногостенныхуглеродных нанотрубокобразована кристаллитами типа «зигзаг-кресло» размером ~ 40 нм. Уменьшение размера кристаллитов вмногостенныхуглеродных нанотрубкахприводит к более высокой плотности границ раздела доменов, рассеивающих фононы, что приводит к увеличению нижней частоты отсечки этих фононов и снижению теплоемкостимногостенныхуглеродных нанотрубокна 10% по сравнению содностенныеуглеродные нанотрубки. Выявленная зависимость теплоемкости от структурного беспорядка позволяет управлять тепловыми свойствами нанотрубок и может быть полезна при разработке термоэлектрических и термоинтерфейсных материалов.
Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, тема FWRW-2022-0002.
Результаты исследований опубликованы в высокорейтинговом журнале «Nanoscience and Technology: An International Journal» (Q2).
Bobenko NG, Egorushkin VE, Ponomarev. An influence of domain structure on thermal properties of carbon nanotubes. Nanoscience and Technology: An International Journal 14(3):21-28 (2023). DOI:10.1615/NanoSciTechnolIntJ.2022045670