Вышедшие номера
Особенности электрических свойств пористых биоуглеродов, полученных из дерева бука и прессованной микродревесной фибры
Попов В.В.1, Орлова Т.С.1, Enrique Magarino E.2, Bautista M.A.2, Marti nez-Fernandez J.2
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Universidad de Sevilla, Sevilla, Spain
Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 16 июня 2010 г.
Выставление онлайн: 20 января 2011 г.

Проведено сравнительное исследование структурных и электрических свойств биоморфных углеродов, полученных из натурального дерева бука и прессованных из микродревесной фибры материалов средней (MDF) и высокой (HDF) плотности путем карбонизации при различных температурах Tcarb в интервале 650-1000oC. Методом рентгеноструктурного анализа показано, что в биоуглеродах из MDF и HDF при всех Tcarb присутствует нанокристаллическая графитовая составляющая: 3D-кристаллиты с размерами 11-14 Angstrem. Увеличение Tcarb до 1000oC приводит к появлению также заметной доли двумерных графеновых частиц с теми же размерами. В интервале температур 1.8-300 K измерены и проанализированы температурные зависимости удельного электросопротивления rho биоморфных углеродов. При изменении Tcarb от 600 до 900oC для всех типов исследованных углеродов сопротивление при T=300 K изменяется на пять-шесть порядков. Зависимости rho(T) в этих материалах хорошо описываются законом Мотта для проводимости с переменной длиной прыжка. Обнаружен гистерезис температурного хода сопротивления, который связывается с термомеханическими напряжениями в неоднородной структуре биоуглерода, полученного при невысокой Tcarb. При Tcarb>~= 1000oC наблюдается переход к проводимости, характерной для неупорядоченных металлических систем. Работа выполнена при поддержке программ Президиума РАН (П-03) и испанских проектов МАТ 2007-30141-E и PET 2006-0658.