Низкотемпературная полевая ионная микроскопия углеродных нанотрубок

Abstract

Методами высокоразрешающей полевой ионной микроскопии с охлаждением образцов до температуры жидкого гелия исследованы продукты газофазного каталитического пиролиза углеводородов в виде графитизированных волокон, содержащих углеродные нанотрубки. Впервые реализовано полное атомное разрешение купола закрытых углеродных нанотрубок. Обнаружено доминирование гексагональных колец в атомном строении вершин куполов субнанометровых углеродных трубок. Обсуждается возможная причина повышения разрешения полевых ионных изображений при глубоком охлаждении нанотрубок.

Методами високороздільної польової іонної мікроскопії з охолоджeнням зразків до температури рідкого гелію досліджено продукти газофазного каталітичного піролiзу вуглеводнів у вигляді граф ітізованих волокон, що містять вуглецеві нанотрубки. Вперше реалізовано повне атомне розділення купола закритих вуглецевих нанотрубок. Знайдено домінування гексагональних кілець в атомній будов і вершин куполів субнанометрових вуглецевих трубок. Обговорюється можлива причина підвищення розділу польових іонних зображень при глибокому охолоджeнні нанотрубок.

Using the high-resolution field-ion microscopy method with cooling the specimens down to liquid helium temperature, the products of gas phase catalytic pyrolysis of hydrocarbons, in the form of graphitized fibers containing multiwall carbon nanotubes were investigated. A complete atomic resolution of the cap of the closed carbon nanotubes was first realized. It is found that dominant in the atomic structure of the tops of subnanometer carbon tubes are hexagonal rings. A possible reason of the improvement of the field-ion images resolution on deep cooling of nanotubes is discussed.