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).