Étude des propriétés électroniques de nanotubes de carbone par microscopie à force électrostatique et spectroscopie Raman

par Mariusz Zdrojek

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Soutenue en 2006

à Lille 1 en cotutelle avec Warsaw University of Technology .


  • Résumé

    Les propriétés électroniques de nanotubes de carbone sont étudiées par techniques de microscopie à force électrostatique (EFM) et de spectroscopie Raman. Les propriétés électrostatiques de nanotubes individuels monoparois et multiparois déposés sur des couches minces isolantes sont dans un premier temps mises en évidence par expériences d'injection de charges et mesures EFM. Après injection locale de charges par une pointe EFM, une délocalisation de charges est observée le long des nanotubes, qui correspond aux charges stockées dans les nanotubes et/ou aux charges piégées en surface de la couche d'oxyde le long des nanotubes. Ces deux effets sont dissociés expérimentalement. Les dynamiques de décharge (continue ou abrupte) de nanotubes chargés sont discutées, ainsi que les phénomènes d'exaltation de champ aux extrémités des nanotubes. Dans le cas des nanotubes multiparois, la mesure quantitative des densités linéiques de charge montre que l'électrostatique des nanotubes s'écarte des les lois classiques de l'électrostatique par plus d'un ordre de grandeur. On montre ainsi que les nanotubes multiparois ne se comportent pas comme des capacités cylindriques, mais développent une charge dans leurs parois internes. La spectroscopie Raman a été utilisée dans un second temps comme étude complémentaire des nanotubes, en corrélation avec les expériences EFM. Les spectres Raman permettent de déterminer le diamètre et la puretés des nanotubes, pour des nanotubes individuels, ainsi que pour des cordes ou des fagots de nanotubes, et enfin, d'appréhender le caractère semiconducteur ou métallique des nanotubes dans le cas de nanotubes monoparois.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (111 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre. Liste des publications et communications

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  • Bibliothèque : Lilliad Learning Center Innovation (Villeneuve d'Ascq, Nord).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2006-176
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