Electrical properties of hierarchical nitrogen-doped multi-walled carbon nanotubes obtained using cobalt nanoparticles

Анотація

Вперше отримано як первинні, так і вторинні ієрархічні леговані азотом багатостінні вуглецеві нанотрубки (h-N-MWCNT) за допомогою хімічного осадження з газової фази внаслідок розкладання ацетонітрилу на наночастинках на основі кобальту. Представлено результати дослідження електропровідності h-N-MWCNT для широкого діапазону температур 300–4,2 К. Показано, що флуктуаційне тунелювання між делокалізованими станами є домінуючим механізмом провідності при температурах вище 50 К. Аналіз залежності опору від температури та електричного поля показує, що перенесення електричних зарядів нижче 50 К відбувається шляхом стрибків між локалізованими станами, розташованими поблизу рівня Фермі. Показано, що кулонівська взаємодія впливає на транспорт носіїв заряду. Ширина кулонівської щілини, оцінена за температурною залежністю опору, становить 0,5 меВ. Характер електропровідністі h-N-MWCNT в діапазоні температур 50–4,2 K відповідає моделі Ефроса–Шкловського стрибкової провідно зі змінною довжиною стрибка. Встановлено, що довжина локалізації заряду становить ≈ 150 нм. Аналіз електричних властивостей показує, що діелектрична проникність h-NMWCNTs становить ≈ 100.