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Thèse

Synthèse in-situ et caractérisation de nanotubes de carbone individuels sous émission de champ

Résumé : L'étape clé pour intégrer des nanotubes de carbone à une échelle industrielle demeure un meilleur contrôle de leur croissance et notamment le contrôle sélectif de leurs chiralités en lien avec leurs propriétés électroniques. Ce travail a pour but de s'intéresser à la synthèse in-situ et à la caractérisation de nanotubes de carbone individuels par émission de champ pour mieux comprendre les mécanismes de nucléation et de croissance qui conditionnent sa chiralité.Nous avons développé un microscope à émission de champ couplé à un réacteur CVD (Chemical Vapor Deposition) pour observer directement la croissance catalytique de nanotubes de carbone individuels sur des pointes émettrices. Nous avons ainsi découvert que les nanotubes tournent souvent axialement pendant leur croissance, soutenant ainsi un modèle de « dislocation de vis ». L’analyse détaillée des résultats obtenus montre que nous observons directement la croissance atome par atome d'un nanotube monofeuillet individuel avec ajout d’un dimère de carbone à la fois à sa base.Parallèlement, des échantillons ont été caractérisés en détail sous émission de champ. Nous avons établi un protocole de collage de nanotubes individuels à l’apex d’une pointe métallique sous microscopies optique et électronique à balayage à l’aide d’un nanomanipulateur. Leur dépendance en température à très bas courant a été mise en évidence avec un compteur d’électrons afin d'identifier les différents domaines d'émission électronique. L'analyse des distributions énergétiques a fait apparaître un phénomène de chauffage induit qui peut mener à des températures de l’ordre de 2000 K à l’extrémité du nanotube lorsqu’il est soumis à un fort champ.
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Contributeur : Abes Star :  Contact
Soumis le : jeudi 29 mars 2012 - 14:53:07
Dernière modification le : lundi 6 septembre 2021 - 14:08:01
Archivage à long terme le : : samedi 30 juin 2012 - 02:31:23

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TH2009_Marchand_Mickael.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00466604, version 2

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Citation

Mickaël Marchand. Synthèse in-situ et caractérisation de nanotubes de carbone individuels sous émission de champ. Autre [cond-mat.other]. Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. Français. ⟨NNT : 2009LYO10198⟩. ⟨tel-00466604v2⟩

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