Комбинационное рассеяние света в одностенных углеродных нанотрубках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Нанотрубки - одна из форм углерода

1.2. Особенности электронной структуры углеродных нан отру бок

1.2.1. Плотность одноэлектронных состояний для двумерного графитового листа

1.2.2. Плотность одноэлектронных состояний для одностенной нанотрубки

1.3. Резонансное комбинационное рассеяние света в полупроводниках

1.4. Возможности резонансной КР диагностики одностенных углеродных нанотрубок

1.4.1. Зависимость формы спектра КР от диаметра нанотрубки

1.4.2. Резонансный характер КР в нанотрубках

1.4.3. Влияние типа проводимости нанотрубки на форму спектра КР

1.4.4. Спектр КР одиночных нанотрубок и определение хиральности

1.4.5. Проявление дефектности нанотрубок в спектре КР

1.4.6. Характеризация пучков нанотрубок и учет взаимодействия Ван-дер-Ваальса

1.4.7. КР в углеродных стручках —нанотрубках, заполненных молекулами Ceo

1.4.8. КР в нанотрубках при термическом или механическом воздействии

Глава 2. Описание экспериментальных методик и материалов

2.1. Техника спектроскопии комбинационного рассеяния света

2.2. Развитие собственной экспериментальной базы для синтеза углеродных нанотрубок

2.2.1. Метод дугового разряда

2.2.2. Формирование пленок из нанотрубок методом жидкостного электрофореза

2.2.3. Метод каталитического пиролиза углеводородов

2.3. Описание методов синтеза заимствованных нанотрубочных материалов

2.3.1. Метод лазерной абляции

2.3.2. Метод разложения СО при высоком давлении

Глава 3. Комбинационное рассеяние света на этапе синтеза нанотрубок и плёнок на их основе

3.1. Обнаружение нанотрубок в сажах, синтезированных новыми методами

3.2. Оценка геометрических параметров одностенных углеродных нанотрубок

3.3. Основанная на КР оптимизация дугового синтеза одностенных углеродных нанотрубок

3.3.1. Влияние давления рабочего газа на структуру синтезируемого материала

3.3.2. Роль катализатора в процессе синтеза

3.3.3. Механизм роста углеродных нанотрубок

3.4. КР диагностика пленок из ОУН, используемых в качестве катодов для низкополевых электронных эмиттеров

Глава 4. Резонансные особенности комбинационного рассеяния света в одностенных углеродных нанотрубках

4.1. Резонансные эффекты при варьировании энергии лазерного возбуждения

4.1.1. Резонансные изменения контура «дыхательных» мод КР при варьировании энергии возбуждающего излучения

4.1.2. Резонансные изменения формы тангенциальной моды КР в металлических нанотрубках при варьировании энергии возбуждающего излучения

4.2. Асимметрия резонансного возбуждения стоксовой и антистоксовой компонент сигнала КР в одностенных углеродных нанотрубках

4.2.1. Аномальное поведение антистоксовой компоненты «дыхательной» моды КР в одностенных углеродных нанотрубках

4.2.2. Определение геометрической конфигурации (n,m) одностенных углеродных нанотрубок, основанное на данных резонансного

4.3. Термо-индуцированные эффекты в спектрах КР в одностенных углеродных нанотрубках

4.3.1. Трансформация спектра КР ОУН при увеличении плотности мощности зондирующего лазерного излучения

4.3.2. Частотное положение тангенциальной моды -индикатор температуры в спектрах КР одностенных углеродных нанотрубок

4.3.3. Термоиндуцированное резонансное возбуждение «дыхательных» мод КР для нанотрубок, синтезированных методом лазерной абляции

4.3.4. Наблюдение термоиндуцированных резонансов в спектрах КР нанотрубок, синтезированных дуговым методом

Глава 5. Количественная диагностика содержания одностенных углеродных нанотрубок в различных сажах, основанная на методе комбинационного рассеяния света

5.1. Зависимость частоты тангенциальной моды КР ОУН от плотности мощности зондирующего лазерного излучения - основа количественной диагностики нанотрубочной фракции

5.2. Влияние содержания нанотрубок на теплопроводность нанотрубочных саж

5.3. Экспериментальная проверка основанного на КР метода оценки содержания нанотрубок в сажах

5.3.1. Образцы, отобранные с последовательных стадий химической очистки материала, синтезированного дуговым методом

5.3.2. Модельный эксперимент с образцами, содержащими калиброванные концентрации нанотрубок

Основные результаты

Комбинационное рассеяние света (КР) широко используется как один из наиболее информативных методов диагностики различных форм углерода. Алмаз, графит, карбин, фуллерены в виде монокристаллов, поликристаллических пленок, порошков могут быть идентифицированы с помощью этого метода [1]. Благодаря эффекту пространственной локализации фононов в наноструктурированных углеродных материалах из спектров КР могут быть оценены характерные размеры фрагментов.

Новым представителем семейства наноматериалов [85] являются углеродные нанотрубки. Каждая трубка представляет собой цилиндрическую поверхность, образованную полосой идеальной графитовой плоскости, "склеенной" в соответствии с правилами симметрии. Единичная цилиндрическая структура называется одностенной нанотрубкой. В случае, когда несколько цилиндрических структур расположены коаксиально, говорят о многостенных нанотрубках. Диаметр ОУН, синтезированных разными способами варьируется в диапазоне 0.6-2 нм [2-3]. Стабильной формой их существования являются пучки, включающие по 15-100 нанотрубок близкого диаметра. Одностенные углеродные нанотрубки, благодаря своим наноразмерам, обладают уникальными физическими свойствами, интересными как для фундаментальных исследований (электронная структура, транспортные свойства), так и для практического применения (нанопровода, элементы наноэлектроники, холодные катоды низко-полевой электронной эмиссии, накопление газов, в частности водорода).

Спектры КР нанотрубок были зарегистрированы уже для первых образцов синтезированного материала. Однако, оказалось, что спектр многостенных нанотрубок не обладает характерными особенностями, позволяющими их однозначно идентифицировать. Такой же спектр могут демонстрировать материалы, содержащие неупорядоченную фазу графита. Уникальным спектром обладали лишь одностенные нанотрубки. Основными особенностями этого спектра являлось расщепление тангенциальной моды вследствие наличия циркулярной периодичности [4], появление радиальных «дыхательных» мод в акустической области спектра с частотами, зависящими от диаметра нанотрубок, и высокая интенсивность сигнала КР, обусловленная резонансным характером рассеяния [5].

Развитие методов синтеза ОУН (дуговой разряд, лазерная абляция, каталитическое разложение углеводородов, разложение СО при высоком давлении) потребовало применения новых методов диагностики. Оказалось, что КР позволяет однозначно определять присутствие нанотрубок в образцах и оценивать их диаметр [5]. Эти исследования не теряют своей актуальности до сих пор, в связи с выдвижением новых оригинальных методов синтеза, позволяющих увеличить производительность или качественно изменить состав получаемых нанотрубок. Остаётся открытым вопрос об оценке чистоты синтезированного материала, в который, помимо нанотрубок, входят частицы металла-катализатора, аморфный углерод и различные углеродные кластеры.

За 10 лет, прошедших с момента открытия нанотрубок, фундаментальные исследования выявили новые возможности метода КР по характеризации ОУН. Были найдены спектральные особенности, связанные с типом проводимости нанотрубок, с наличием Ван-дер-Ваальсова взаимодействия нанотрубок в пучке, с особенностями структуры электронных уровней ОУН.

Данная работа посвящена выявлению закономерностей комбинационного рассеяния света в одностенных углеродных нанотрубках с целью обнаружения и обоснования эффектов, позволяющих получать качественную и количественную информацию об основных физических свойствах нанотрубок, синтезированных различными методами. Целью работы является развитие новых методов КР-диагностики физических параметров одностенных углеродных нанотрубок и выявление фундаментальных механизмов, подтверждающих правомерность такой диагностики. В работе решались следующие задачи:

1. Сравнительное исследование КР спектров нанотрубок, синтезированных различными методами, с целью получения первичной информации о геометрических параметрах исследованных материалов (среднем диаметре нанотрубок, распределении по диаметрам) и типе проводимости нанотрубок. Сопоставление данных КР и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения.

2. Оптимизация на основании данных КР синтеза одностеннных углеродных нанотрубок методом дугового разряда.

3. Оценка эффективности новых методов синтеза нанотрубок (разложение СО при высоком давлении, вдувание графито-каталитической смеси в пучок лазерного излучения высокой мощности) на основе анализа спектров КР синтезированного материала.

4. КР-контроль морфологии плёнок из нанотрубок, полученных методом жидкостного электрофореза, на всех этапах технологической цепочки: нанотрубочный порошок, свободная пленка, вакуумированный катод, эмиттирующий катод в работающем устройстве (диодная лампа, цифровой индикатор).

5. Исследование температурных эффектов в спектрах КР при нагреве одностенных углеродных нанотрубок в лазерном пучке и в вакуумированной оптической печи.

-66. Исследование резонансных эффектов в спектрах КР ОУН при варьировании энергии лазерного возбуждения или температуры. Получение количественной информации о параметрах электронной структуры ОУН различной конфигурации.

7. Сравнительное исследование поведения стоксовой и антистоксовой компонент спектра КР при различных энергиях возбуждения.

8. Разработка основанной на КР методики количественного определения процентного содержания нанотрубок в произвольных сажах. Проверка методики на образцах с калиброванным содержанием нанотрубок и на образцах, полученных с последовательных стадий химической очистки исходной сажи. Сравнение данных КР и электронной микроскопии.

Научная новизна.

1. Установлены корреляции данных спектроскопии комбинационного рассеяния света и просвечивающей электронной микроскопии о геометрических параметрах одностенных углеродных нанотрубок, полученных различными методами.

2. На основе данных КР оптимизирован синтез одностеннных углеродных нанотрубок методом дугового разряда.

3. Подтверждена эффективность синтеза нанотрубок новыми методами (разложение СО под высоким давлением, лазерно-порошковый метод) по виду спектров КР синтезированного материала.

4. Произведена КР диагностика пленок из одностенных углеродных нанотрубок, осажденных методом жидкостного электрофореза и используемых в качестве катодов в вакуумных диодных лампах и индикаторах. Произведенные впервые измерения в работающих устройствах позволили проследить поведение спектров при напряжениях до 1.5 кВ.

5. Проведены исследования температурной зависимости положения тангенциальной моды в спектрах КР одностенных углеродных нанотрубок при нагреве в вакуумированной оптической печи. Термический коэффициент изменения частоты составил -0.012 см" '/град.

6. Обнаружены термоиндуцированные резонансные изменения контура радиальных мод в спектре КР одностенных углеродных нанотрубок при нагреве в печи и в лазерном пучке. Предложен механизм, объясняющий эти изменения термическим уширением сингулярностей Ван Хова в плотности одноэлектронных состояний нанотрубок.

- 77. Обнаружено, исследовано и объяснено особенностями электронной структуры ОУН аномальное соотношение стоксовой и антистоксовой компонент дыхательной моды в спектрах КР одностенных углеродных нанотрубок.

8. Предложен, теоретически обоснован и проверен на модельных образцах с заданной концентрацией нанотрубок метод оценки содержания нанотрубок в сажах, использующий величину наклона зависимости положения тангенциальной моды от плотности мощности зондирующего лазерного излучения.

Практическая ценность.

1. На основе данных диагностики КР, выбраны режимы дугового синтеза, позволяющие повторяемо получать углеродный материал с содержанием нанотрубок около 15% с выходом до 20 г в неделю.

2. Предложенный и разработанный метод оценки процентного содержания нанотрубок в сажах, основанный на КР, обладает экспрессностью и достоверностью и может быть использован для технологического контроля качества нанотрубочного материала при его промышленном производстве.

3. Накоплена обширная статистическая база спектров КР одностенных углеродных нанотрубок, синтезированных различными методами, позволяющая проводить экспресс-идентификацию произвольных образцов нанотрубочных материалов.

4. Спектроскопические данные, полученные при анализе плёнок из нанотрубок, осаждённых методом жидкостного электрофореза, могут быть использованы в вакуумной электронике при разработке плоских вакуумных дисплеев.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Характерные спектры КР в углеродных нанотрубках, синтезированных различными методами, в том числе новыми (разложением окиси углерода при высоком давлении и лазерно-порошковым методом) позволившие оценить геометрические параметры ОУН (средний диаметр нанотрубок, распределение по диаметрам) на основе анализа положения и формы дыхательной и тангенциальной мод. Соответствие данных КР и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения.

2. Оптимизация дугового синтеза ОУН на основе КР-диагностики, позволившая стабильно получать углеродный материал с содержанием нанотрубок около 15% с выходом до 20 г в неделю.

-83. Линейный характер температурной зависимости положения тангенциальной моды в спектрах КР одностенных углеродных нанотрубок при нагреве в вакуумированной оптической печи. Термический коэффициент понижения частоты 0.012 см"7град.

4. Термоиндуцированные резонансные изменения контура радиальных мод в спектре КР при нагреве одностенных углеродных нанотрубок в печи или в лазерном пучке. Механизм изменений, основанный на термическом уширении сингулярностей Ван Хова в плотности одноэлектронных состояний нанотрубок. Оценка параметров электронной структуры ОУН, полученная на основе трансформации спектров КР (в стоксовой и антистоксовой областях) при варьировании энергии лазерного возбуждения или температуры.

5. Основанный на КР метод количественной оценки содержания нанотрубок в сажах, использующий линейную зависимость сдвига тангенциальной моды от плотности мощности зондирующего лазерного излучения. Проверка метода на образцах с калиброванным содержанием нанотрубок.

Апробация работы:

Основные результаты докладывались на:

1. 5th International Symposium on Sputtering and Plasma Processes (ISSP'99), June 16-18, 1999, Kanazawa (Japan), presentation PP1-5.

2. European Summer School «Advances in microstructural characterization of optoelectronic materials, Avila (Spain), Sept. 5-11,1999.

3. 4th Biennial Intern. Workshop in Russia «Fullerenes and Atomic Clusters» (IWFAC'99), Oct. 48, 1999, St. Petersburg, (Russia).

4. European Research Conference on Chemistry and Physics of Multifunctional Materials. «Taming Molecular Complexity», San Feliu de Guixols (Spain), 21-26 Sept.,1999.

5. ADC/FCT'99 (applied Diamond Conference/ Frontier Carbon Technology, Joint Conference), 1999, Tsukuba (Japan).

6. Международная конференция, посвященная 70-летию открытия явления комбинационного рассеяния света", Москва, 16-19 ноября 1998 г.

7. IV Int. Conf. on Nanostructured Materials (NANO'98), June 14-19, 1998, Stockholm (Sweden).

8. Всероссийская научно-техническая конференция "Микро- и нано-электроника-98 (МНЭ-98)", 12-16 октября 1998, г. Звенигород.

9. MRS Fall Meeting Symposium S "Carbon Nanotubes, Fullerenes and Related Carbon Materials" N S3.32 , Nov.30- Dec.4,1998, Boston (USA)

10.XIV International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials "Molecular NanoStructures", March 4-11, 2000, Kirchberg (Austria).

11. NATO ASI "Carbon filaments and nanotubes: common origin - different applications", NATO ASI, Budapest (Hungary), 19-30 June, 2000.

12. EuroCarbon'2000, Berlin, 9-13 July, 2000.

13.5th International Conf. On Nanostructured Materials, NANO'2000, August 20-25, Sendai (Japan).

14. Junior EUROMATERIALS'2000, Lausanne (Switzerland), Aug.28- Sept.l, 2000.

15.1nt. Workshop "NanoteC'01", Sussex, England, 29 Aug.- 1 Sept., 2001.

16. European Conference on Chemistry and Physics of Multifunctional Materials, Maratea, Italy, 22-27 Sept., 2001.

17. MRS Fall Meeting, Boston (USA) 26-30, November, 2001 V13.40.

18. International Workshop on Fullerenes and Atomic Clusters (IWFAC-2001), St.-Petersburg, July, 2-6, 2001.

19. УП International Conference on "Metal Hydrides"(ICHMS'2001) , Alushta (Ukraine), 16-22 Sept. 2001.

20. International Topical Meeting on Field Electron Emission from Carbon Materials, 2-4 July, 2001, Moscow, Russia.

21.XVII International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials "Molecular NanoStructures", March 8-15, 2003, Kirchberg (Austria).

Публикации.

Основные результаты опубликованы в 34 работах. Список публикаций по теме диссертации приведен в автореферате.

- 10

Основные результаты, полученные в диссертации:

1. Зарегистрированы спектры комбинационного рассеяния света в углеродных нанотрубках, синтезированных методами дугового разряда (с различными катализаторами), лазерной абляции, разложения окиси углерода при высоком давлении, каталитического пиролиза и лазерного синтеза при вдувании порошка каталитического металла. На основе анализа положения и формы дыхательной и тангенциальной мод в спектрах КР получены данные о геометрических параметрах исследованных материалов (среднем диаметре нанотрубок, распределении по диаметрам) и типе проводимости нанотрубок. Продемонстрировано хорошее соответствие оценок структурных параметров нанотрубок, полученных на основе КР, и данных прямых измерений методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения.

2. Впервые проведены исследования температурной зависимости положения тангенциальной моды в спектрах КР одностенных углеродных нанотрубок при нагреве в вакуумированной оптической печи. Термический коэффициент изменения частоты составил -0.012 см"7град.

3. Обнаружены термоиндуцированные резонансные изменения контура радиальных мод в спектре КР одностенных углеродных нанотрубок при нагреве в печи и в лазерном пучке. Предложен механизм, объясняющий эти изменения термическим уширением сингулярностей ван Хова в плотности одноэлектронных состояний нанотрубок.

- 1204. Обнаружено, исследовано и объяснено особенностями электронной структуры аномальное соотношение Стоксовой и антиСтоксовой компонент дыхательных мод в спектрах КР одностенных углеродных нанотрубок.

5. Предложен, теоретически обоснован и проверен на модельных образцах с заданной концентрацией нанотрубок метод количественной оценки содержания нанотрубок в сажах, основанный на измерении зависимости частотного положения тангенциальной моды (1592 см"1) в спектре КР от плотности мощности зондирующего лазерного излучения.

6. Оптимизация технологических параметров дугового синтеза, произведенная на основе анализа спектров комбинационного рассеяния света, полученных при различных значениях давления буферного газа, тока дуги, состава и типа катализаторов, позволила обеспечить стабильный синтез нанотрубочной сажи, содержащей около 15 % одностенных углеродных нанотрубок, с выходом до 20 г в неделю.

7. Произведена КР диагностика пленок из нанотрубок, осажденных на подложки из различных материалов методом жидкостного электрофореза. Плёнки использованы в качестве катодов в действующих моделях вакуумных диодных ламп и цифровых индикаторов. Морфология нанотрубок контролировалась по спектрам КР на всех этапах технологической цепочки: нанотрубочный порошок, свободная пленка, вакуумированный катод, эмиттирующий катод в работающем устройстве.

-121

Считаю своим приятным долгом выразить благодарность моему научному руководителю Елене Дмитриевне Образцовой за выбор интересной темы диссертации, постоянное внимание и помощь в работе; Виталию Ивановичу Конову за мотивирующие дискуссии и ценные замечания к работе;аспиранту лаборатории Александру Валентиновичу Осадчему за компьютерное моделирование электронных свойств нанотрубок; Анатолию Степановичу Лобачу за эксперименты по химической очистке нанотрубок; Урсуле Деттлафф и Сигмару Роту за совместные эксперименты в Институте Исследований Твердого Тела в Штуттгарте; Игорю Ивановичу Власову за ценные замечания при подготовке диссертации; аспиранту лаборатории Софье Николаевне Боковой за подробные спектроскопические исследования материала HipCO; Анотолию Сергеевичу Пожарову и Валентину Григорьевичу Переверзеву за сотрудничество в области синтеза углеродных материалов; Владимиру Львовичу Кузнецову, Андрею Леонидовичу Чувилину, Владимиру Ивановичу Зайковскому за проведение уникальных электронно-микроскопических исследований; Александру Владимировичу Власову за помощь в работе с программным обеспечением; сотрудникам отдела фотоэлектроники ИОФ РАН Светлане Романовне Ивановой и Татьяне Аркадьевне Скабалланович за электрофоретическое осаждение плёнок нанотрубок.

1. Ager Ш J.W., Veirs, D.K., Rosenblatt G.M. Spatially resolved Raman studies of diamond films grown by chemical vapor deposition//Phys. Rev.B. - 1991. - Y43. - c.6491-6500.

2. Richter E., Subbaswamy K. R. Theory of Size-Dependent Resonance Raman Scattering from Carbon Nanotubes//Phys.Rev.Lett. 1997. - V79 N14,- c.2738-2741.

3. Journet C., Maser W.K., Bernier P., Loiseau A., Lamy de la Chapelle M., Lefrant S., Deniard P., Lee R., and Fisher J.E. Large-scale production of single-walled carbon nanotubes by the electric arc technique/ZNature. 1997. - 388. - c.756-758.

4. Thess A., Lee R, Nikolaev P., Dai H., Petit P., Robert J., Xu C., Lee Y.H., Kim S.G., Rinzler A.G., Colbert D.T., Scuseria G.E., Tomanek D., Ficher J.E., and Smalley R.E. Crystalline ropes of metallic carbon nanotubes//Science. 1996. - 273. - c.483-487.

5. Guo Т., Nikolaev P., Thess A., Colbert D.T., and Smalley R.E. Catalytic growth of single-walled nanotubes by laser vaporization//Chem. Phys. Lett 1995. - 243. - c.49-54.

6. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Eklund P.C., Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes. -New York.: Academic Press, 1996. 912c.

7. Tans S.J. Electron transport in single molecular wires: Ph.D. Thesis. Delft, 1998.

8. Рассеяние в твёрдых телах./под ред. М. Кордона. пер. с англ. - М.: Мир, 1979. - 392с.

9. Berg R.S., Yu P.Y. Resonant Raman study of intrinsic defect modes in electron-and-neutron irradiated GaAs//Phys. Rev. B. 1987. - V35 N5. - c.2205 - 2221.

10. Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Trigonal warping effect of carbon nanotubes//Phys. Rev. B. 2000. - V61 N4. - c.2981-2990.

11. Saito R., Takeya Т., Kimura Т., Dresselhaus G., and Dresselhaus M.S. Raman intensity of single-wall carbon nanotubes//Phys. Rev. B. 1998. - V57 N7. - c.4145-4153.

12. Kataura H., Kumazawa Y., Maniwa Y., Umezu I., Suzuki S., Ohtsuka Y., Achiba Y. Optical properties of single-walled carbon nanotubes//Synth. Met. 1999. - 103. -c.2555-2558

13. Kataura H., Kumazawa Y., Maniwa Y., Ohtsuka Y., Sen R., Suzuki S., Achiba Y. Diameter control of single-walled carbon nanotubes//Carbon. 2000. -38.-е. 1691-1697.

14. Pimenta M.A., Marucci A., Empedocles S. A., Bawendi M. G., Hanlon E. В., Rao A. M., Eklund P. C., Smalley R. E., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S. Raman modes of metallic carbon nanotubes//Phys. Rev. B. 1998. - V58 N24. - c.R16 016 - R16 019.

15. Brown S.D.M., Corio P., Marucci A., Dresselhaus M. S., Pimenta M.A., Kneipp K. Anti-Stokes Raman spectra of single-walled carbon nanotubes//Phys. Rev.B. 2000. - V61 N8. - c.R5137-R5140

16. Saito R., Jorio A., Souza Filho A. G., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S., Pimenta M. A. Probing Phonon Dispersion Relations of Graphite by Double Resonance Raman Scattering//Phys.Rev.Lett. 2002. - V88 N2. -c. 027401-01 - 027401-04.

17. A.M., Saito R., Liu C., Cheng H. M. Polarized Raman Study of Single-Wall Semiconducting

18. Carbon Nanotubes//Phys. Rev.Lett. 2000. - V85 N12. -c. 2617-2620.

19. Kuzmany H., Plank W., Hulman M., Kramberger Ch., Gruneis A., Pichler Th., Peterlik H., Kataura H., Achiba Y. Determination of SWCNT diameters from the Raman response of the radial breathing mode//Eur.Phys. J. B. 2001. - 22, - c. 307-320.

20. Pichler Т., Kuzmany H., Kataura H., Achiba Y., Metallic Polymers of C60 Inside Single-Walled Carbon Nanotubes//Phys. Rev. Lett. 2001. - V87 N26. - c.267401-1 - 267401-4.

21. Huong P.V., Cavagnat R., Ajayan P.M., Stephen O. Temperature-dependent vibrational spectra of carbon nanotubes//Phys. Rev. B. 1995. V51 N15. - c. 10048-10051.

22. Huang F., Yue K.T., Tan P., Zhang S.-L., Shi Z., Zhou X., Gu Z.Temperature dependence of the Raman spectra of carbon nanotubes//J. of Applied Phys. 1998. - V84 N7. - c.4022-4024.

23. Venkateswaran U. D., Rao A. M., Richter E., Menon M., Rinzler A., Smalley R. E., Eklund P. C. Probing the single-wall carbon nanotube bundle: Raman scattering under high pressure//Phys. Rev. B. 1999. - V59 N16. - c. 10 928- 10 934.

24. Obraztsova E. D., Lotz H. Th., Schouten J. A., Kooi M. E., Osadchy A. V. In situ Raman investigations of single wall carbon nanotubes presurized in diamond anvil ceMProc. Of American Institute of Physics.- 1999. V 486. New York.: Woodbury. c.333- 337.

25. Salvetat J.-P., Briggs A.D., Bonard J.-M., Bacsa R.R., Kulik A.J., Stockli Т., Burnham N.A. Elastic and shear moduli of single-walled carbon nanotube ropes/TPhys. Rev. Lett. 1999. V82 N5. - c.944-947.

26. Reich S., Jantoljak H., Thomsen C. Shear strain in carbon nanotubes under hydrostatic pressure//Phys. Rev.B. 2000. - Y61 N20. - c. R13 389 - R13 392.

27. Berber S., Kwon Y.K., Tomanek D. Unusually High Thermal Conductivity of Carbon Nanotubes//Phys. Rev. Lett. 2000. - Y84 N20. - c.4613-4617.

28. Kratschmer W., Lamb L.D., Kostiropoulos K., Huffman D.R. Solid Сбо: a new form of carbon//Nature. 1990. 347. - c.354-357.

29. Journiet C., Bernier. P. Production of carbon nanotubes//Appl.Phys. A. 1998. - 67. - c.1-9.

30. Zhao X., Ohkohchi M., Wang M., Iijima S., Ichihashi Т., Ando Y. Preparation of high-grade carbon nanotubes by hydrogen arc discharge//Carbon. 1997. - 35. - c.775 - 781.

31. Yudasaka M., Tomatsu Т., Ichihashi Т., Iijima S. Single-wall carbon nanotube formation by laser ablation using double-targets of carbon and metal//Chem. Phys. Lett. 1997. - V278. - c. 102-106.

32. Robertson S. D. Carbon formation from Methane pyrolizis over some transition metal surface -1. Nature properties of the Carbons formed//Carbon. 1970. V8 N3. - c.365-374.

33. Ruston W.R., Waezee M., Henaut J., Waty J. The solid reaction products of the cathalytic decomposition of carbon monoxide on iron at 550°C//Carbon. 1969. V7 N1. - c.47-57.

34. Walker P. L.Jr., Rakczawski J.F., Imperial G.R. Carbon Formation from Carbon Monoxide -Hydrogen Mixtures over Iron Catalyst. П Rates of Carbon Formation//! Phys. Chem. 1959. -63. - c.140-149.

35. Rodriguez N.M., Kim M.S., Baker R.T.K. Carbon Nanofibers: a unique catalyst support medium//J. Phys. Chem. 1994. - 98. c. 13108-13111.

36. Yacaman M.J., Yoshida M.M., Rendon L., Santiesteban J.G. Catalytic growth of Carbon microtubules with fullerene structure//Appl. Phys. Lett. 1993. - 62. - c.202-204.

37. Hsu W.K., Zhu Y.Q., Trasobares S., Terrones H., Terrones M., Grobert N., Takikawa H., Hare J.P., Kroto H.W., Walton D.R.M. Solid-phase production of carbon nanotubes// Appl. Phys. A.- 1999.-68.-c.493- 495.

38. Nikolaev P., Bronikowski M. J., Bradley R. K., Rohmund F., Colbert D. Т., Smith K.A., Smalley R. E. Gas-phase catalytic growth of single-walled carbon nanotubes from carbon monoxide//Chem. Phys. Lett. 1999. - 313. - c.91-97.

39. Hafner J. H., Bronikowski M. J., AzamianB.R., Nikolaev P., Rinzler A.G., Colbert D.T., Smith K.A., Smalley R.E. Catalytic growth of single-wall carbon nanotubes from metal particles//Chem. Phys. Lett. 1998. - 296. -c.195-202

40. Bronikowski M. J., Willis P. A., Colbert D.T., Smith K. A., Smalley R. E. Gas-phase production of carbon single-walled nanotubes from carbon monoxide via the HiPco process: A parametric study//J. Vac. Sci. Technol. A. 2001. V 19 N4. - c. 1800 - 1805.

41. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon//Nature. 1991. - 354. - c. 56-58

42. Iijima S., Ichinashi T. Singe-shell Carbon nanotubes of 1-nm diameter//Nature. -1993. 363. -c. 603-605.

43. P.A., Smalley R.E. Structural characterization and diameter-dependent oxidative stability ofsingle wall carbon nanotubes synthesized by the catalytic decomposition of CO //Chem. Phys.1.tt.-2001.-350.-c. 6-14.

44. Obraztsova E.D., Kuznetsov V.L., Loubnin E.N., Pimenov S.M., Pereverzev Y.G. Raman and photoluminescence spectra of diamond particles with 1-5 rnn diameter//NATO ARW series «Nanoparticles in solids and solutions». -Kluwer. 1996. - V.18. - c.485-493.

45. Guo Т., Nikolaev P., Rinzler A.G., Tomanek D., Colbert D.T., Smalley R.E. Self-Assembly of turbular fullerenes//J. Phys.Chem. 1995. - 99. - c. 10694-10697.

46. Kanzow H., Ding A. Formation mechanism of single-wall carbon nanotubes on liquid-metal particles//Phys.Rev. B. 1999. -V60N15. -c. 11 180 - 11 185.

47. Gamaly E.G., Ebbesen T.W. Mechanism of carbon nanotube formation in arc discharge //Phys. Rev. B. 1995. - 52. - c. 2083-2089.

48. Bonard J.-M., Dean K. A., Coll B.F., Klinke C. Field Emission of Individual Carbon Nanotubes in the Scanning Electron Microscope//Phys. Rev. Lett. 2002. - V89 N19. -c. 197602-1 -197602-4.

49. A.N. Obraztsov, I. Pavlovsky, A.P. Volkov, E.D. Obraztsova, A.L. Chuvilin, V.L.Kuznetsov "Aligned carbon nanotube films for cold cathode applications", J. of Vacuum Science & Technology В 18 (2000) 1059-1063.

50. Birman J.L., Ganguly A.K. Theory of enhanced Raman scattering and virtual quasiparticles in crystals//Phys. Rev. Lett. 1966. - VI7 N12. - c. 647-649.

51. Scott J.F., Leite R.C.C., Damen Т. C. Resonant Raman effect in semiconductors//Phys. Rev. -1969. V188 N3. - c. 1285-1290.

52. Zouboulis E.S., Grimsditch M. Raman scattering in diamond up to 1900 КУ/Phys. Rev. B. -1991. -V43 N15. c. 12 490 - 12 493.

53. Chiang I.W., Brinson B.E., Smalley R.E., Margrave J.L., Hauge R.H. Purification and characterization of Single-Wall Carbon Nanotubes//J.Phys. Chem. B. 2001. - 105. -c. 11571161.

54. Кикоин И.К. Таблицы физических величин. М.: Атомиздат, 1976, с.122.

55. Полиморфные модификации углерода и нитрида бора. Справочник. М. :Металлургия, 1994. 320с.

56. Sanchez-Portal D., Artacho Е., Soler J.M., Rubio A., Ordejon P. Ab initio structural, elastic, and vibrational properties of carbon nanotubes//Phys. Rev. B. 1999. - V59 N19. - c.12 678 -12688.

57. Kurti J., Rresse G., Kuzmany H. First principle calculation of radial breathing mode of single-wall carbon nanotubes//Phys. Rev. B. 1998. - V58 N14. - c.R8869- R8872.

58. Рэди Дж. Действие мощного лазерного излучения, пер. с англ. М.: Мир, 1974. - 468с.

59. Бергман Р. Теплопроводность твёрдых тел. пер. с англ. М.: Мир, 1979. - 286с.

60. Terekhov S.V., Obraztsova E.D., Konov V.I., Lobach A.S. Raman estimation of purity and thermal conductivity of single-wall carbon nanotube soot based on laser heating effect//Book of Abstract of LAT'2002 conference. Moscow, 2002. 287 c.

61. Hone J., Whitney M., Zettl A. Thermal conductivity of single-walled nanotubes//Synth. Met. -1999. V103. - c. 2498-2499.

62. Kong J., Cassell A.M., Dai H.J. Chemical vapor deposition of methane for single-walled nanotubes//Chem. Phys. Lett. 1998. - 292. -c. 567-574

63. Colomer J.-F., Bister G., Willems I., Konya Z., Fonseca A., Van Tendeloo G., Nagy J.B. Synthesis of single-wall carbon nanotubes by catalytic decomposition of hydrocarbons//Chem. Commun. -1999. 14. - c. 1343-1344.

64. Kroto H., Health J.R., O'Brien S.C., Curl R.F., Smalley R.E. C6o: Buckminsterfullerene //Nature. 1985. 318. -c.l62-163.

65. Hsu W.K., Hare J.P., Terrenes M., Kroto H.W., Walton D.R.M., Harris P.J.F. Condensed phase of nanotubes//Nature. 1995. 377. - c.687-688.

66. Cho W.S., Hamada E., Kondo Y., Takayanagi K. Syntesis of Carbon nanotubes from bulk polymer//Appl. Phys. Lett. 1996. - 69. - c.278-279.

67. Maser W.K., Bernier P., Lambert J.M., Stephan O., Ajayan P.M., Colliex C., Brotons V., Planeix J.M., Coq В., Molinie P., Lefrant S. Elaboration and characterization of various carbon nanostractures//Synth. Metals. 1996, - V81, N2/3. - 243-250.

68. Fang S.L., Rao A.M., Eklund P.C., Nikolaev P., Rizner A.G., Smalley R.E. Raman scattering study of coalesced single walled carbon nanotubes//J. Mater. Research. 1998. V13, N9. -c.2405 - 2411.

69. Charlier J.-C., Lambin Ph. Electronic structure of carbon nanotubes with chiral symmetry//Phys.Rev. B. 1998. - 57(24). -c. 15037-15039.

70. Alvarez L., Righi A., Rols S., Anglaret E., Sauvajol J.L. Excitation energy dependence of the Raman spectrum of single-walled carbon nanotubes//Chem. Phys. Lett. 2000. - 320. - c.441-447

71. Fantini C., Pimenta M. A., Dantas M. S. S., Ugarte D., Rao A. M., Jorio A., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Micro-Raman investigation of aligned single-wall carbon nanotubes//Phys. Rev. B. -2001. V63, - c.161405-1 - 161405-4.

72. Rafailov P. M., Jantoljak H., Thomsen C. Electronic transitions in single-walled carbon nanotubes: A resonance Raman study//Phys.Rev.B. 2000. - V61 N23. - c.16 179- 16 182.

73. Alvarez L., Righi A., Guillard Т., Rols S., Anglaret E., Laplaze D., Sauvajol J.-L. Resonant Raman study of the structure and electronic properties of single-wall carbon nanotubes//Chem. Phys. Lett. 2000. - N31. -c. 186-190.

74. Thomsen C., Reich S. Double Resonant Raman Scattering in Graphite//Phys. Rev.Lett. -2000. -V85N24. -c. 5214-5217.-13299. Mintmire J.W. and White C.T. Electronic and structural properties of carbonnanotubcsf/Carbon. 1995. - 33(7). -c.893-902.

75. Klemens P.G. Anharmonic decay of optical phonons//Phys. Rev. 1966. - V148, N2, -c.845-848.

76. Cai J., Raptis C., Raptis Y.S., and Anastassakis E. Temperature dependence of Raman scattering in stabilized cubic zirconia//Phys. Rev.B. 1995. - У51, N1, - c.201-209.

77. Tan P.H., Deng Y.M., and Zhao Q. Temperature-dependent Raman spectra and anomalous Raman phenomenon of highly oriented pyrolytic graphite// Phys. Rev. B. 1998. - V58, N9. -c.5435- 5439.

78. Ferrari A.C., Robertson J. Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon//Phys. Rev. B. 2002. - V61 N20. - c. 14095- 14107.

79. Безмелышцын B.H., Долматовский А.Г., Елецкий A.B., Образцова Е.Д., Пернбаум А.Г., Приходько К.Е., Терехов С.В. Получение однослойных нанотрубок с помощью катализатора на основе Ni/Cr//Физика твердого тела. 2002. 44. с. - 630-633.

80. Осадчий А.В., Образцова Е.Д., Терехов С.В., Юров В.Ю. Моделирование плотности одноэлектронных состояний для одностенных нанотрубок из углерода и нитрида бораУ/Письма в ЖЭТФ. 2003. - т. 77 вып. 8. - с. 479-484.

81. Образцова Е.Д., Терехов С.В., Осадчий А.В. Резонансное комбинационное рассеяние света в одностенных углеродных нанотрубках/е книге "Комбинационное рассеяние 70 лет исследований" - под ред. B.C. Горелика, М.: -1998, -с. 382-386.