Издателям
Вышедшие номера
Особенности электрических свойств частично графитизированных пористых биоуглеродов дерева бука
Попов В.В.1, Орлова Т.С.1, Gutierrez-Pardo А.2, Ramirez-Rico J.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS), Universidad de Sevilla
Поступила в редакцию: 31 марта 2015 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2015 г.

Проведено исследование электрических и гальваномагнитных свойств частично графитизированных высокопористых биоуглеродных матриц bioC(Ni), полученных пиролизом (карбонизацией) дерева бука при температурах Tcarb=850-1600oC в присутствии Ni-содержащего катализатора, в сопоставлении с их микроструктурными особенностями. Измерены температурные зависимости электросопротивления, а также магнетосопротивление и коэффициент Холла в интервале температур 4.2-300 K в магнитных полях до 28 kOe. Показано, что для образцов с Tcarb≥ 1000oC введение дополнительной графитовой фазы приводит к увеличению в 2-3 раза подвижности носителей заряда, тогда как концентрация носителей (дырок) остается в пределах ~1020 cm-3, как и в биоуглеродах, полученных без катализатора. Анализ экспериментальных данных показал, что особенности проводимости и магнетосопротивления данных образцов описываются квантовыми поправками, связанными с их структурными особенностями: формированием глобулярной графитовой фазы нано- и субмикронных размеров в аморфной матрице. Величина квантовых поправок к проводимости уменьшается с ростом температуры карбонизации, что свидетельствует о повышении степени упорядочения структуры и хорошо согласуется с микроструктурными данными. Работа выполнена при частичной поддержке РФФИ (грант N14-03-00496) и программы Президиума РАН (П-20).
  • C.E. Byrne, D.C. Nagle. Carbon 35, 267 (1997)
  • P. Greil, T. Lifka, A. Kaindl. J. Eur. Ceram. Soc. 18, 1961 (1998)
  • A.R. de Arellano-Lopez, J. Martinez-Fernandez, P. Gonzalez, C. Dominguez, V. Fernandez-Quero, M. Singh. Int. J. Appl. Ceram. Technol. 1, 1, 56 (2004)
  • И.А. Смирнов, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, S.W. Wlosewicz, H. Misiorek, A. Jezowski, T.E. Wilkes, K.T. Faber. ФТТ 51, 11, 2135 (2009)
  • Л.С. Парфеньева, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов, H. Misiorek, A. Jezowski, K.T. Faber. ФТТ 52, 7, 1262 (2010)
  • A.K. Kercher, D.C. Nagle. Carbon 40, 1321 (2002)
  • J.M. Qian, J.P. Wang, Z.H. Jin. Mater. Sci. Eng., A 371, 1-2, 229 (2004)
  • V.S. Kaul, K.T. Faber, R. Sepulveda, A.R. de Arellano Lopez, J. Marti nez-Fernandez. Mater. Sci. Eng. A 428, 1-2, 225 (2006)
  • F.M. Varela-Feria, J. Marti nez-Fernandez, A.R. de Arellano-Lopez, M. Singh. J. Eur. Ceram. Soc. 22, 14-15, 2719 (2002)
  • A.G. Pandolfo, A.F. Hollenkamp. J. Power Sources 157, 11 (2006)
  • L. Zhang, X.S. Zhao. Chem. Soc. Rev. 38, 2520 (2009)
  • M.T. Johnson, K.T. Faber. J. Mater. Res. 26, 1, 18 (2011)
  • M.T. Johnson, A.S. Childers, J. Ramirez-Rico, H. Wang, K.T. Faber. Composites A 53, 182 (2013)
  • A. Gutierrez-Pardo, J. Rami rez-Rico, A.R. de Arellano-Lopez, J. Marti nez-Fernandez. J. Mater. Sci. 49, 22 (2014)
  • A. Gutierrez-Pardo, J. Rami rez-Rico, R. Cabezas-Rodri guez, J. Marti nez-Fernandez. J. Power Sources 278, 18, (2015)
  • H.M. Cheng, H. Endo, T. Okabe, K. Saito, G.B. Zheng. J. Porous Mater. 6, 3, 233 (1999)
  • A. Oya, H. Marsh. J. Mater. Sci. 17, 2, 309 (1982)
  • A.K. Kercher, D.C. Nagle. Carbon 41, 15 (2003)
  • Л.С. Парфеньева, Т.С. Орлова, Н.Ф. Картенко, Н.В. Шаренкова, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов, H. Misiorek, A. Jezowski, J. Mucha, A.R. de Arellano-Lopez, J. Martinez-Fernandez, F.M. Varela-Feria. ФТТ 48, 3, 415 (2006)
  • Л.С. Парфеньева, Т.С. Орлова, Н.Ф. Картенко, Н.В. Шаренкова, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов, H. Misiorek, A. Jezowski, T.E. Wilkes, K.T. Faber. ФТТ 50, 12, 2150 (2008)
  • Л.С. Парфеньева, Т.С. Орлова, Н.Ф. Картенко, Н.В. Шаренкова, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов, H. Misiorek, A. Jezowski, T.E. Wilkes, K.T. Faber. ФТТ 52, 6, 1045 (2010)
  • Н.Ф. Картенко, Т.С. Орлова, Л.С. Парфеньева, Б.И. Смирнов, И.А. Смирнов. ФТТ 56, 11, 2269 (2014)
  • R. Sinclair, T. Itoh, R. Chin. Microsc. Microanal. 8, 4, 288 (2002)
  • M. Sevilla, C. Sanchis, T. Valdes-Solis, E. Morallon, A.B. Fuertes. J. Phys. Chem. C 111, 27, 9749 (2007)
  • F.J. Derbyshire, A.E.B. Presland, D.L. Trimm. Carbon 13, 2, 111 (1975)
  • C. Yokokawa, K. Hosokawa, Y. Takegami. Carbon 5, 5, 475 (1967)
  • Т.С. Орлова, Б.К. Кардашев, Б.И. Смирнов, A. Gutierrez-Pardo, J. Ramirez-Rico, J. Martinez-Fernandez. ФТТ 57, 3, 571 (2015)
  • В.В. Попов, Т.С. Орлова, J. Ramirez-Rico. ФТТ 51, 11, 2118 (2009)
  • В.В. Попов, Т.С. Орлова, E. Enrique Magarino, M.A. Bautista, J. Martinez-Fernandez. ФТТ 53, 2, 259 (2011)
  • Б.К. Кардашев, Т.С. Орлова, Б.И. Смирнов, А. Gutierrez, J. Ramirez-Rico. ФТТ 55, 9, 1771 (2013)
  • В.Ф. Гантмахер. Электроны в неупорядоченных средах. Физматиздат, М. (2003). 174 с
  • В.В. Попов, Т.С. Орлова, J. Ramirez-Rico, A.R. de Arellano-Lopez, J. Martinez-Fernandez. ФТТ 50, 10, 1748 (2008)
  • В.И. Березкин, В.В. Попов. ФТТ 49, 9, 1719 (2007)
  • A. Kawabata. J. Phys. Soc. Jpn. 50, 2461 (1981).
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.