Characterization of vertically aligned carbon nanotubes by piezoresponse force microscopy

M. V. Il’ina; Ильина М. В.; O. I. Soboleva; Соболева О. И.; M. R. Polyvianova; Полывянова М. Р.; D. I. Selivanova; Селиванова Д. И.; S. A. Khubezhov; Хубежов С. А.; O. I. Il’in; Ильин О. И.

doi:10.31857/S0367676523702447

Характеризация вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методом силовой микроскопии пьезоотклика

Авторы: Ильина М.В.¹, Соболева О.И.², Полывянова М.Р.², Селиванова Д.И.², Хубежов С.А.²^,3, Ильин О.И.²
Учреждения:
1. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Южный федеральный университет”, Институт нанотехнологий, электроники и приборостроения
2. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Южный федеральный университет”, Лаборатория технологии функциональных наноматериалов
3. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова”
Выпуск: Том 87, № 10 (2023)
Страницы: 1397-1403
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/0367-6765/article/view/141833
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367676523702447
EDN: https://elibrary.ru/GXAYJJ
ID: 141833

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

С использованием метода силовой микроскопии пьезоотклика охарактеризованы пьезоэлектрические свойства вертикально ориентированных углеродных нанотрубок и установлена их зависимость от концентрации легирующей примеси азота. Показано, что углеродные нанотрубки обладают преимущественно продольной поляризацией, что обусловлено направлением дипольного момента в бамбукообразных “перемычках” нанотрубок. Установлено, что уменьшение температуры роста от 690 до 645°С приводит к увеличению пьезоэлектрического модуля углеродных нанотрубок от 4.5 до 21.2 пм ⋅ В^–1. Полученные результаты могут быть использованы при разработке энергоэффективных устройств нанопьезотроники.

Об авторах

М. В. Ильина

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Южный федеральный университет”, Институт нанотехнологий, электроники и приборостроения

Автор, ответственный за переписку.
Email: mailina@sfedu.ru
Россия, Таганрог

О. И. Соболева

Email: mailina@sfedu.ru
Россия, Таганрог

М. Р. Полывянова

Email: mailina@sfedu.ru
Россия, Таганрог

Д. И. Селиванова

Email: mailina@sfedu.ru
Россия, Таганрог

С. А. Хубежов

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Южный федеральный университет”, Лаборатория технологии функциональных наноматериалов; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова”

Email: mailina@sfedu.ru
Россия, Таганрог; Россия, Владикавказ

О. И. Ильин

Email: mailina@sfedu.ru
Россия, Таганрог

Список литературы

Wang Z.L. // Adv. Mater. 2012. V. 24. No. 34. P. 4632.
Wang Z.L. // Adv. Mater. 2007. V. 19. No. 6. P. 889.
Gao Y., Wang Z.L. // Nano Lett. 2007. V. 7. No. 8. P. 2499.
Hu Y., Wang Z.L. // Nano Energy. 2014. V. 14. P. 3.
Wang Z.L. // Nano Today. 2010. V. 5. No. 6. P. 540.
He J. H., Hsin C. L., Liu J. et al. // Adv. Mater. 2007. V. 19. No. 6. P. 781.
Mahapatra S. Das, Mohapatra P.C., Aria A.I. et al. // Adv. Sci. 2021. V. 8. No. 17. Art. No. 2100864.
Choi I., Lee S.-J., Kim J.C. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 511. Art. No. 145614.
Wang X., Tian H., Xie W. et al. // NPG Asia Mater. 2015. V. 7. No. 1. Art. No. e154.
da Cunha Rodrigues G., Zelenovskiy P., Romanyuk K. et al. // Nature Commun. 2015. V. 6. Art. No. 7572.
Bistoni O., Barone P., Cappelluti E. et al. // 2D Mater. 2019. V. 6. No. 4. Art. No. 045015.
Duggen L., Willatzen M., Wang Z.L. // J. Phys. Chem. C. 2018. V. 122. No. 36. P. 20581.
Chandratre S., Sharma P. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. No. 2. Art. No. 023114.
Ong M.T., Reed E.J. // ACS Nano 2012. V. 6. No. 2. P. 1387.
Il’ina M.V., Il’in O.I., Guryanov A.V. et al. // J. Mater. Chem. C. 2021. V. 9. No. 18. P. 6014.
Il’ina M., Il’in O., Osotova O. et al. // Carbon. 2022. V. 190. P. 348.
Il’ina M.V., Osotova O.I., Rudyk N.N. et al. // Diam. Relat. Mater. 2022. V. 126. Art. No. 109069.
Il’ina M.V., Soboleva O.I., Rudyk N.N. et al. // J. Adv. Dielectr. 2022. Art. No. 2241001.
Il’ina M.V., Il’in O.I., Smirnov V.A. et al. Atomic-force microscopy and its applications. IntechOpen, 2019. P. 49.
Агеев О.А., Ильин О.И., Коломийцев А.С. и др. // Нано-микросист. техн. 2012. № 3. С. 9.
Il’ina M. V., Il’in O.I., Rudyk N.N. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. No. 11. Art. No. 2912.
Il’in O.I., Il’ina M.V., Rudyk N.N. et al. // Nanosyst. Phys. Chem. Math. 2018. V. 9. No. 1. P. 92.
Neumayer S.M., Saremi S., Martin L.W. et al. // J. Appl. Phys. 2020. V. 128. No. 17. Art. No. 171105.
Il’in O.I., Rudyk N.N., Fedotov A.A. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. No. 3. Art. No. 554.
Louchev O.A. // Phys. Stat. Sol. Appl. Res. 2002. V. 193. No. 3. P. 585.
Lee W.J., Maiti U.N., Lee J.M. et al. // Chem. Commun. 2014. V. 50. No. 52. P. 6818.
Yamada Y., Kim J., Matsuo S., Sato S. // Carbon. 2014. V. 70. P. 59.
Inagaki M., Toyoda M., Soneda Y., Morishita T. // Carbon. 2018. V. 132. P. 104.
Arenal R., Henrard L., Roiban L. et al. // Nano Lett. 2014. V. 14. No. 10. P. 5509.
Kundalwal S.I., Meguid S.A., Weng G.J. // Carbon. 2017. V. 117. P. 462.
Ильина М. В., Ильин О. И., Осотова О. И. и др. // Росс. нанотехнол. 2021. Т. 16. № 6. С. 857. Il’ina M.V., Il’in O.I., Osotova O.I. et al. // Nanobiotechnol. Rep. 2021. V. 16. No. 6. P. 821.
Il’ina M.V., Il’in O.I., Osotova O.I. et al. // Diam. Relat. Mater. 2022. V. 123. Art. No. 108858.