Влияние доменной структуры на тепловые свойства углеродных нанотрубок

Сотрудниками лаборатории физики нелинейных сред и лаборатории молекулярного имиджинга и фотоакустики ИФПМ СО РАН исследовано влияние доменной структуры на теплоемкость углеродных нанотрубок. Проведен анализ результатов рентгеновской дифрактометрии, рамановской спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии. Показано, что одностенные УНТ (ОУНТ) содержат зигзагообразные структуры размером ~ 200 нм, а поверхность многостенных УНТ (МУНТ) образована кристаллитами типа «зигзаг-кресло» размером ~ 40 нм. Уменьшение размера кристаллитов в МУНТ приводит к более высокой плотности границ раздела доменов, рассеивающих фононы, что приводит к увеличению нижней частоты отсечки этих фононов и снижению теплоемкости МУНТ на 10% по сравнению с ОУНТ. 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, номер 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).
https://doi.org/10.1615/NanoSciTechnolIntJ.2022045670