Эффекты электрон-электронного взаимодействия в многослойных углеродных нанотрубках

Abstract

Исследована температурная зависимость удельной электропроводности и полевая зависимость магнитосопротивления образцов многослойных каталитических углеродных нанотрубок с малым содержанием примеси аморфного углерода. Ниже температуры 20 К на температурных зависимостях проводимости нанотрубок наблюдался вклад двумерных квантовых поправок к проводимости. При температуре 4,2 К обнаружено отрицательное магнитосопротивление на зависимостях ρ(B) в интервале полей 0–10 кГс, обусловленное доминированием вклада квантовых поправок к магнитосопротивлению для взаимодействующих электронов. Использование специальной методики синтеза позволило получить многослойные каталитические углеродные нанотрубки практически без примесей аморфного углерода, что дало возможность наблюдать эффекты электрон-электронного взаимодействия, которые были не заметны в ранее синтезированных таких нанотрубках.

Досліджено температурну залежність електропровідності і польову залежність магнітоопору зразків багатошарових каталітичних вуглецевих нанотрубок з малим змістом домішки аморфного вуглецю. Нижче температури 20 К на температурних залежностях провідності нанотрубок спостерігався внесок двовимірних квантових виправлень до провідності. При температурі 4,2 К виявлено негативний магнітоопір на залежностях ρ(B) в інтервалі полів 0–10 кГс, який пов’язано з домінуванням внеску квантових виправлень до магнітоопору для взаємодіючих електронів. Використання спеціальної методики синтезу дозволило одержати багатошарові каталітичні вуглецеві нанотрубки практично без домішок аморфного вуглецю, що дозволило спостерігати ефекти електрон-електронної взаємодії, які були не помітні в раніше синтезованих таких нанотрубках.

The temperature dependence of electrical conductivity, , and the field dependence of magnetic resistivity, , of catalytic multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) with a low content of amorphous carbon have been studied. Below 20 K the σ(T) dependences display a contribution of two dimensional quantum corrections. At T = 4,2 K the ρ(B) dependences exhibit a negative magnetoresistance due to the dominating contribution of quantum corrections to magnetoresistance for interacting electrons. A special method of synthetizing has made it possible to prepare MWNTs almost without any impurity of amorphous carbon. This permitted as to reveal the effects of electron–electron interaction not observed in the previous synthetized MWNTs.