Etude de la chimie locale et de la structure electronique de nanotubes de carbone purs ou composites par spectroscopie de pertes d'energie d'electrons

par ODILE STEPHAN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de C. COLLIEX.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Nous avons expose notre contribution dans le cadre du vaste effort de creation, d'analyse structurale et chimique et d'utilisation de nouvelles structures nanotubulaires consecutif a la decouverte des nanotubes par iijima en 1991. Nous avons utilise les derniers developpements de la microscopie a balayage en transmission et de la spectroscopie de pertes d'energie des electrons (eels) afin de mener une analyse elementaire a l'echelle nanometrique pour determiner la composition, la topographie et la structure de nanotubes composites nouveaux, etape necessaire pour comprendre et maitriser leurs proprietes physiques originales. Depassant l'outil d'analyse chimique locale, la spectroscopie eels a haute resolution en energie permet d'etudier la distribution et la nature des etats inoccupes. Cette capacite a ete mise a contribution pour l'etude des proprietes electroniques des nanotubes de carbone pur. L'anisotropie des etats de conduction pi star et sigma star dans les tubes multi-feuillets a ete determinee grace a une interpretation des variations des structures fines du seuil k du carbone en fonction de la position de la sonde. Des differences au niveau de ces structures fines ont ete mises en evidence entre les tubes multi-feuillets et ceux a paroi unique. Ces resultats, confortes par une interpretation en liaisons fortes des bandes pi liante et pi antiliante sur du graphene gaufre et par des calculs ab initio lmto-asa sur du graphite et du graphene plan ou gaufre, ont permis d'evaluer les effets de courbure et d'interaction inter feuillets sur les etats de conduction dans les nanotubes. Le resultat majeur de cette etude est la non modification, dans l'ensemble des nanotubes etudies experimentalement, du pic pi star du seuil k, resultat permettant de confirmer le caractere covalent de la liaison chimique dans les nanotubes


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Informations

  • Détails : 176 P.
  • Annexes : 185 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012822
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