Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

В. Е. Панарин, Н. Е. Свавильный, А. И. Фаустова
«Механизмы формирования фуллереноподобных структур из плазмы при электродуговом распылении графита »
0331–0343 (2009)

PACS numbers: 61.46.Fg, 61.46.Np, 61.48.De, 81.05.U-, 81.05.ub, 81.07.De, 81.16.Hc

Пропонуються механізми формування одностінних та багатостінних вуглецевих нанорурок у дуговому розряді. Відмінною особливістю механізму утворення одностінних рурок на основі розряду із допуванням електрод каталізаторами є сценарій, за яким визначальну роль виконують наночастинки вуглецю, що покидають аноду. У плазмі дугового розряду наночастинки, що вилетіли з аноди, знаходяться у вільному польоті, доки не попадуть на катоду. При цьому вони являються фактично ізольованими тілами, на яких осаджуються атоми, йони та більш складні комплекси. В результаті процесів конденсації атомів, комплексів, а також рекомбінації йонів на поверхні наночастинок, що вільно летять, останні стають багатокомпонентними (вуглець–каталізатори) і нагріваються до високих температур. При попаданні у більш холодні області плазми під час свого дрейфу до колектора (холодного або ж нагрітого) вони охолоджуються; при цьому на гранях каталізатора, який кристалізується, виділяється структурований вуглець у вигляді одностінної нанорурки (або зв’язок нанорурок). Багатостінні рурки, найбільш ймовірно, утворюються в результаті відпалу безпосередньо у катодному депозиті, де є відповідна температура для модифікованих наночастинок вуглецю, які прилітають на катоду із розрядного проміжку. Дуговий розряд у цьому випадку є лише ґенератором наночастинок з початковою структурою, яка необхідна для такого відпалу.