Полевая электронная эмиссия из медного композита, армированного углеродными нанотрубками

Р.Х. Хисамов ORCID logo , К.С. Назаров, Ф. Чин ORCID logo , А.А. Назаров, Д. Фуонг, Р.Р. Мулюков показать трудоустройства и электронную почту
Принята: 04 ноября 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: Р.Х. Хисамов, К.С. Назаров, Ф. Чин, А.А. Назаров, Д. Фуонг, Р.Р. Мулюков. Полевая электронная эмиссия из медного композита, армированного углеродными нанотрубками. Письма о материалах. 2019. Т.9. №4s. С.566-570
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-4-566-570

Аннотация

Углеродные нанотрубки в виде выступающих кластеров на поверхности композита Cu-4 wt.% CNTИсследована полевая электронная эмиссия из композита на основе меди, армированного углеродными нанотрубками (Cu-4% мас. УНТ). Образцы композита были получены из порошков меди и углеродных нанотрубок (УНТ) путем их смешивания в шаровой мельнице с последующим горячим изостатическим прессованием. Для получения более равномерного распределения УНТ образцы подвергались кручению под высоким давлением. После травления на поверхности образца наблюдались скопления УНТ. Полевая электронная эмиссия образца измерялась с помощью вакуумного диода, состоящего из анода и катода. В качестве катода использовался образец композита. Определена зависимость тока от напряжения, приложенного между анодом и образцом. Значения тока 5 и 200 мкА были измерены при разностях потенциалов 2200 и 3400 В, которые соответствуют значениям электрического поля 9 и 13,5 В/мкм соответственно. Увеличение напряжения выше 3400 В привело к инициированию микроразрядов между анодом и образцом. Измерения тока проводились до появления микроразрядов. Для сравнения был исследован образец чистой меди в качестве холодного катода при тех же условиях. При приложении напряжения между анодом и образцом чистой меди появление тока на аноде не наблюдалось. Сделано предположение, что ток, измеренный на аноде с образца композита Cu-УНТ, является током электронов, испускаемых из кластеров УНТ, расположенных на поверхности образца, и что такая эмиссия носит полевой характер. Проведен анализ зависимости тока от напряжения для композитного образца в координатах Фаулера-Нордгейма.

Ссылки (30)

1. S. Iijima. Nature. 354, 56 (1991). Crossref
2. E. W. Wong, P. E. Sheehan, C. M. Lieber. Science. 277, 1971 (1997). Crossref
3. J.-P. Salvetat, G. A. D. Briggs, J.-M. Bonard, R. R. Bacsa, A. J. Kulik, T. Stockli, N. A. Burnham, L. Forro. Physical Review Letters. 82, 944 (1999). Crossref
4. A. Agarwal, S. R. Bakshi, D. Lahiri. Carbon nanotubes reinforced metal matrix composites. Boca Raton, CRC Press (2018). 325 p. Crossref
5. S. Suárez, E. Ramos-Moore, B. Lechthaler, F. Mücklich. Carbon. 70, 173 (2014). Crossref
6. V. T. Pham, H. T. Bui, B. T. Tran, V. T. Nguyen, D. Q. Le, X. T. Than et al. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology. 2, 015006 (2011). Crossref
7. A. K. Shukla, N. Nayan, S. V. S. N. Murty, S. C. Sharma, P. Chandran, S. R. Bakshi, K. M. George. Materials Science and Engineering A. 560, 365 (2013). Crossref
8. M. Jafari, M. H. Abbasi, M. H. Enayati, F. Karimzadeh. Advanced Powder Technology. 23, 205 (2012). Crossref
9. A. Kasperski, A. Weibel, C. Estournès, Ch. Laurent, A. Peigney. Carbon. 53, 62 (2013). Crossref
10. Ch. Guiderdoni, C. Estournès, A. Peigney, A. Weibel, V. Turq, Ch. Laurent. Carbon. 49, 4535 (2011). Crossref
11. P. V. Trinh, N. V. Luan, D. D. Phuong, P. N. Minh, A. Weibel, D. Mesguich, C. Laurent. Composites: Part A. 105, 126 (2018). Crossref
12. M. R. Akbarpour, S. Alipour, M. Farvizi, H. S. Kim. Achieve of Civil and Mechanical Engineering. 19, 694 (2019). Crossref
13. R. Murugesan, M. Gopal, G. Murali. Applied Surface Science. 495, 143542 (2019). Crossref
14. B. Duan, Y. Zhou, D. Wang, Y. Zhao. Journal of Alloys and Compounds. 771, 498 (2019). Crossref
15. T. Tokunaga, K. Kaneko, Z. Horita. Materials Science and Engineering A. 490, 300 (2008). Crossref
16. S-H. Joo, S. C. Yoon, C. S. Lee, D. H. Nam, S. H. Hong, H. S. Kim. Journal of Materials Science. 45, 4652 (2010). Crossref
17. R. K. Khisamov, K. S. Nazarov, L. R. Zubairov et al. Physics of the Solid State. 57, 1206 (2015). Crossref
18. R. K. Khisamov, K. S. Nazarov, S. N. Sergeev, R. R. Kabirov, R. R. Mulyukov, A. A. Nazarov. Letters on Materials. 5, 119 (2015). in Russian [Р. Х. Хисамов, К. С. Назаров, С. Н. Сергеев, Р. Р. Кабиров, Р. Р. Мулюков, А. А. Назаров. Письма о материалах. 5, 119 (2015).]. Crossref
19. D. D. Phuong, P. V. Trinh, N. V. An, N. V. Luan, P. N. Minh, R. Kh. Khisamov, K. S. Nazarov, L. R. Zubairov, R. R. Mulyukov, A. A. Nazarov. Journal of Alloys and Compounds. 613, 68 (2014). Crossref
20. S. Arai, T. Saito, M. Endo. Electrochemical and Solid-State Letters. 11, D72 (2008). Crossref
21. C. B. Mo, J. W. Hwang, S. I. Cha, S. H. Hong. Carbon. 47, 1276 (2009). Crossref
22. M. Deng, G. Ding, Y. Wang, H. Wu, Y. Yao, L. Zhu. Carbon. 47, 3466 (2009). Crossref
23. M. Markushev, E. Avtokratova, O. Sitdikov. Letters on Materials. 7, 459 (2017). Crossref
24. R. Kh. Khisamov, K. S. Nazarov, A. V. Irzhak, R. U. Shayakhmetov, I. I. Musabirov, R. R. Timirayev, Y. M. Yumaguzin, R. R. Mulyukov. Letters on Materials. 9, 212 (2019). Crossref
25. V. N. Danilenko, S. N. Sergeev, J. A. Baimova, G. F. Korznikova, K. S. Nazarov, R. K. Khisamov, A. M. Glezer, R. R. Mulyukov. Materials Letters. 236, 51 (2019). Crossref
26. A. I. Benedik, T. M. Krachkovskaya, V. I. Shesterkin. Technical Physics. 60, 1535 (2015). Crossref
27. R. H. Fowler, L. Nordheim. Proceedings of the 8 Royal Society of London. 119, 173 (1928). Crossref
28. A. V. Eletskii. Physics-Uspekhi. 45, 369 (2002). Crossref
29. Y. Song, J. Li, Q. Wu, C. Yi, H. Wu, Z. Chen, W. Ou-Yang. Journal of Alloys and Compounds. In Press (2019). Crossref
30. P. Vincent, S. T. Purcell, C. Journet, V. T. Binh. Physical Review B. 66, 075406 (2002). Crossref

Другие статьи на эту тему

Финансирование

1. Государственное задание ИПСМ РАН - № АААА-А17-117041310213-0
2. Программа Президиума РАН - Программа Президиума РАН № 7 "Новые разработки в перспективных направлениях энергетики, механики и робототехники"