RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2007

 / 

Март

←  →

Обзоры актуальных проблем


Механические свойства углеродных наноструктур и материалов на их основе


Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация

Представлен обзор современного состояния исследований и разработок, направленных на изучение механических свойств углеродных нанотрубок (УНТ) и материалов на их основе. Рассмотрены структурные особенности УНТ, определяющие их механические характеристики. Анализируется применимость представлений классической механики для описания поведения нанометровых объектов. Представлены результаты экспериментального исследования механических характеристик УНТ и макроскопических объектов, содержащих нанотрубки. Обсуждается проблема повышения механических параметров полимерных метериалов в результате добавления углеродных наноструктур. Анализируются примеры эффективного действия наноэлектромеханических систем на основе УНТ.

Текст pdf (740 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2007v050n03ABEH006188
PACS: 61.46.+w, 62.25.+g, 81.07.−b, 85.85.+j (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0177.200703a.0233
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2007/3/a/
000248004300001
2-s2.0-34547244539
2007PhyU...50..225E
Цитата: Елецкий А В "Механические свойства углеродных наноструктур и материалов на их основе" УФН 177 233–274 (2007)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Eletskii A V “Mechanical properties of carbon nanostructures and related materials” Phys. Usp. 50 225–261 (2007); DOI: 10.1070/PU2007v050n03ABEH006188

Список литературы (194) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (115) Похожие статьи (20)

  1. Kroto H W et al. Nature 318 162 (1985)
  2. Krätschmer W et al. Nature 347 354 (1990)
  3. Елецкий А В, Смирнов Б М УФН 163 (2) 33 (1993); Eletskii A V, Smirnov B M Phys. Usp. 36 202 (1993); Елецкий А В, Смирнов Б М УФН 165 977 (1995); Eletskii A V, Smirnov B M Phys. Usp. 38 935 (1995)
  4. Смолли Р Е УФН 168 323 (1998); Smalley R E Rev. Mod. Phys. 69 723 (1997)
  5. Керл Р Ф УФН 168 331 (1998); Curl R F Rev. Mod. Phys. 69 691 (1997)
  6. Крото Г УФН 168 343 (1998); Kroto H W Rev. Mod. Phys. 69 703 (1997)
  7. Iijima S Nature 354 56 (1991); Iijima S, Ichihashi T Nature 363 603 (1993)
  8. Dresselhaus M S, Dresselhaus G, Eklund P C Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes (San Diego: Academic Press, 1996)
  9. Saito R, Dresselhaus G, Dresselhaus M S Physical Properties of Carbon Nanotubes (Singapore: World Scientific, 1998)
  10. Dresselhaus M S, Dresselhaus G, Avouris P (Eds) Carbon Nanotubes. Synthesis, Structure, Properties, and Applications (Topics in Applied Physics, Vol. 80) (Berlin: Springer-Verlag, 2001)
  11. de Heer W A, Châtelain A, Ugarte D Science 270 1179 (1995)
  12. Chernozatonskii L A et al. Chem. Phys. Lett. 233 63 (1995)
  13. Елецкий А В УФН 172 401 (2002); Eletskii A V Phys. Usp. 45 369 (2002)
  14. Елецкий А В УФН 174 1191 (2004); Eletskii A V Phys. Usp. 47 1119 (2004)
  15. Salvetat J-P et al. Adv. Mater. 11 161 (1999)
  16. Salvetat J-P et al. Phys. Rev. Lett. 82 944 (1999)
  17. Tombler T W et al. Nature 405 769 (2000)
  18. Krishnan A et al. Phys. Rev. B 58 14013 (1998)
  19. Poulin P, Vigolo B, Launois P Carbon 40 1741 (2002)
  20. Zhang M, Atkinson K R, Baughman R H Science 306 1358 (2004)
  21. Zhang M et al. Science 309 1215 (2005)
  22. Schadler L S, Giannaris S C, Ajayan P M Appl. Phys. Lett. 73 3842 (1998)
  23. Chen J H et al. Appl. Phys. A 73 129 (2001)
  24. Calvert P Nature 399 210 (1999)
  25. Wong S S et al. J. Am. Chem. Soc. 120 603 (1998)
  26. Wong S S et al. Appl. Phys. Lett. 73 3465 (1998)
  27. Nagy G et al. Appl. Phys. Lett. 73 529 (1998)
  28. Poncharal P et al. Science 283 1513 (1999)
  29. Reulet B et al. Phys. Rev. Lett. 85 2829 (2000)
  30. Grow R J et al. Appl. Phys. Lett. 86 093104 (2005)
  31. Елецкий А В УФН 167 945 (1997); Eletskii A V Phys. Usp. 40 899 (1997)
  32. Елецкий А В УФН 170 113 (2000); Eletskii A V Phys. Usp. 43 111 (2000)
  33. Раков Э Г Успехи химии 69 41 (2000)
  34. Loiseau A et al. (Eds) Understanding Carbon Nanotubes. From Basics to Applications (Lecture Notes in Physics, Vol. 677) (Berlin: Springer, 2006)
  35. Rotkin S V, Subramoney S (Eds) Applied Physics of Carbon Nanotubes. Fundamentals of Theory, Optics and Transport Devices (Nanoscience and Technology) (Berlin: Springer, 2005)
  36. Ebbesen T W (Ed.) Carbon Nanotubes: Preparation and Properties (Boca Raton, Fl.: CRC Press, 1997)
  37. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Теория упругости (М.: Наука, 1965)
  38. Тимошенко С П, Гудьер Дж Теория упругости 2-е изд. (М.: Мир, 1979)
  39. Lu J P Phys. Rev. Lett. 79 1297 (1997)
  40. Yakobson B I, Brabec C J, Bernholc J Phys. Rev. Lett. 76 2511 (1996)
  41. Sánchez-Portal D et al. Phys. Rev. B 59 12678 (1999)
  42. Ru C Q Phys. Rev. B 62 9973 (2000)
  43. Ru C Q Phys. Rev. B 62 10405 (2000)
  44. Ru C Q J. Appl. Phys. 89 3426 (2001)
  45. Overney G, Zhong W, Tománek D Z. Phys. D 27 93 (1993)
  46. Goze C et al. Synthetic Met. 103 2500 (1999)
  47. Zhang P, Lammert P E, Crespi V H Phys. Rev. Lett. 81 5346 (1998)
  48. Wang X Y, Wang X Composites B 35 79 (2004); Wang X et al. Int. J. Solid Struct. 41 6429 (2004); Wang X, Wang X Y, Xiao J Compos. Struct. 69 315 (2005); Wang X, Yang H K Phys. Rev. B 73 085409 (2006)
  49. Belytschko T et al. Phys. Rev. B 65 235430 (2002)
  50. Huang J Y et al. Nature 439 281 (2006)
  51. Salvetat J-P et al. Appl. Phys. A 69 255 (1999)
  52. Krishnan A et al. Phys. Rev. B 58 14013 (1998)
  53. Treacy M M J, Ebbesen T W, Gibson J M Nature 381 678 (1996)
  54. Gere J M, Timoshenko S P Mechanics of Materials 3rd ed. (Boston: PWS-KENT Publ. Co., 1990)
  55. Wong E W, Sheehan P E, Lieber Ch M Science 277 1971 (1997)
  56. Dai H et al. Nature 384 147 (1996)
  57. Pan Z W et al. Appl. Phys. Lett. 74 3152 (1999)
  58. Waters J F et al. Appl. Phys. Lett. 87 103109 (2005)
  59. Waters J F et al. Appl. Phys. Lett. 85 1787 (2004)
  60. Dong L, Arai F, Fukuda T IEEE/ASME Trans. Mechatron. 9 350 (2004)
  61. Walters D A et al. Appl. Phys. Lett. 74 3803 (1999)
  62. Knechtel W H et al. Appl. Phys. Lett. 73 1961 (1998)
  63. Hertel T, Walkup R E, Avouris P Phys. Rev. B 58 13870 (1998); Hertel T, Martel R, Avouris P J. Phys. Chem. B 102 910 (1998)
  64. Falvo M R et al. Nature 397 236 (1999)
  65. Yu M-F, Kowalewski T, Ruoff R S Phys. Rev. Lett. 85 1456 (2000)
  66. Yu M-F et al. Science 287 637 (2000)
  67. Yu M-F, Yakobson B I, Ruoff R S J. Phys. Chem. B 104 8764 (2000)
  68. Enomoto K et al. Appl. Phys. Lett. 88 153115 (2006)
  69. Kuzumaki T et al. Carbon 42 2343 (2004)
  70. Lukic B et al. Nano Lett. 5 2074 (2005)
  71. Gao R et al. Phys. Rev. Lett. 85 622 (2000)
  72. Babic B et al. Nano Lett. 3 1577 (2003)
  73. Nakajima M, Arai F, Fukuda T IEEE Trans. Nanotechnol. 5 243 (2006)
  74. Venkateswaran U D et al. Phys. Rev. B 59 10928 (1999)
  75. Gaál R, Salvetat J-P, Forró L Phys. Rev. B 61 7320 (2000)
  76. Iijima S et al. J. Chem. Phys. 104 2089 (1996)
  77. Hall A R et al. Phys. Rev. Lett. 96 256102 (2006)
  78. Jaroenapibal P et al. J. Appl. Phys. 98 044301 (2005)
  79. Jaroenapibal P et al. Appl. Phys. Lett. 85 4328 (2004)
  80. Cao A et al. Science 310 1307 (2005)
  81. Bacsa R R et al. New J. Phys. 5 131 (2003)
  82. Willems I et al. Chem. Phys. Lett. 317 71 (2000)
  83. Chesnokov S A et al. Phys. Rev. Lett. 82 343 (1999)
  84. Falvo M R et al. Nature 389 582 (1997)
  85. Peters M J et al. Phys. Rev. B 61 5939 (2000)
  86. Timoshenko S P, Gere J M Theory of Elastic Stability 2nd ed. (New York: McGraw-Hill, 1961)
  87. Rochefort A et al. Phys. Rev. B 60 13824 (1999)
  88. Nakayama Y et al. Jpn. J. Appl. Phys. 44 L720 (2005)
  89. Paulson S et al. Appl. Phys. Lett. 75 2936 (1999)
  90. Mikó Cs et al. Appl. Phys. Lett. 88 151905 (2006)
  91. Mikó Cs et al. Appl. Phys. Lett. 83 4622 (2003)
  92. Zhang Y, Iijima S Phys. Rev. Lett. 82 3472 (1999)
  93. Kis A et al. Nature Mater. 3 153 (2004)
  94. Vigolo B et al. Science 290 1331 (2000)
  95. Neimark A V et al. Nano Lett. 3 419 (2003)
  96. Jiang K, Li Q, Fan S Nature 419 801 (2002)
  97. Liu J et al. Science 280 1253 (1998)
  98. Rinzler A G et al. Appl. Phys. A 67 29 (1998)
  99. Baughman R H et al. Science 284 1340 (1999)
  100. Ma R Z et al. Mater. Res. Bull. 34 741 (1999)
  101. Безмельницын В Н и др. ФТТ 44 630 (2002)
  102. Zhang M, Atkinson K R, Baughman R H Science 306 1358 (2004)
  103. Endo M et al. Nature 433 476 (2005)
  104. Zhang M et al. Science 309 1215 (2005)
  105. Walters D A et al. Chem. Phys. Lett. 338 14 (2001)
  106. Fujiwara S et al. in Super Carbon: Proc. of the 4th IUMRS-ICA-97 Symp. I, Sept. 16 – 17, 1997, Makuhari, Japan (Eds S Fujiwara et al.) (Tokyo: MYU, 1998) p. 73
  107. Boul P J et al. Chem. Phys. Lett. 310 367 (1999)
  108. Wu Z et al. Science 305 1273 (2004)
  109. Hu L, Hecht D S, Gruner G Nano Lett. 4 2513 (2004)
  110. Li Y-L, Kinloch I A, Windle A H Science 304 276 (2004)
  111. Kim Y et al. Jpn. J. Appl. Phys. 42 7629 (2003)
  112. Sreekumar T V et al. Chem. Mater. 15 175 (2003)
  113. Zhou Z et al. J. Phys. Chem. B 108 10751 (2004)
  114. Li Y-H et al. Chem. Phys. Lett. 365 95 (2002)
  115. Li Y-H et al. Chem. Mater. 14 483 (2002)
  116. Schadler L S, Giannaris S C, Ajayan P M Appl. Phys. Lett. 73 3842 (1998)
  117. Andrews R et al. Appl. Phys. Lett. 75 1329 (1999)
  118. Jin L, Bower C, Zhou O Appl. Phys. Lett. 73 1197 (1998)
  119. Ahir S V et al. Phys. Rev. B 73 085420 (2006)
  120. Lourie O, Wagner H D Appl. Phys. Lett. 73 3527 (1998)
  121. Wagner H D et al. Appl. Phys. Lett. 72 188 (1998)
  122. Jin Z et al. Chem. Phys. Lett. 337 43 (2001)
  123. Schaffer M S P, Windle A H Adv. Mater. 11 937 (1999)
  124. Gong X et al. Chem. Mater. 12 1049 (2000)
  125. De la Chapelle L M et al. Synth. Met. 103 2510 (1999)
  126. Stéphan C et al. Synth. Met. 108 139 (2000)
  127. Jia Z et al. Mater. Sci. Eng. A 271 395 (1999)
  128. Alexandrou I, Kymakis E, Amaratunga G A J Appl. Phys. Lett. 80 1435 (2002)
  129. Ago H et al. Adv. Mater. 11 1281 (1999)
  130. Smith R C et al. Appl. Phys. Lett. 87 263105 (2005)
  131. Poa C H et al. Appl. Phys. Lett. 80 3189 (2002)
  132. Poa C H P et al. J. Vac. Sci. Technol. B 21 1715 (2003)
  133. Kilbride B E et al. J. Appl. Phys. 92 4024 (2002)
  134. Foygel M et al. Phys. Rev. B 71 104201 (2005)
  135. Kymakis E, Amaratunga G A J Appl. Phys. Lett. 80 112 (2002)
  136. Wang S et al. Nanotechnology 18 095708 (2007)
  137. Wang Z et al. Composites A 35 1225 (2004)
  138. Ye H et al. Appl. Phys. Lett. 85 1775 (2004)
  139. Lam H et al. Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 791 Q10.5.1 (2003)
  140. Holzinger M et al. AIP Conf. Proc. 723 469 (2004)
  141. Hornbostel B et al. AIP Conf. Proc. 723 473 (2004)
  142. Pötschke P et al. AIP Conf. Proc. 723 478 (2004)
  143. Lahiff E et al. AIP Conf. Proc. 723 544 (2004)
  144. Ferrer-Anglada N et al. AIP Conf. Proc. 723 591 (2004)
  145. Sasaki N, Tsukada M Appl. Surf. Sci. 140 339 (1999)
  146. Wong S S et al. Nature 394 52 (1998)
  147. Wong S S et al. J. Am. Chem. Soc. 120 8557 (1998)
  148. Barwich V et al. Appl. Surf. Sci. 157 269 (2000)
  149. Akita S et al. J. Phys. D 32 1044 (1999)
  150. Nakayama Y, Akita S New J. Phys. 5 128 (2003)
  151. Nagy G et al. Appl. Phys. Lett. 73 529 (1998)
  152. Nguyen C V et al. Appl. Phys. Lett. 81 901 (2002)
  153. Dai H, Franklin N, Han J Appl. Phys. Lett. 73 1508 (1998)
  154. Lantz M A et al. Appl. Phys. Lett. 83 1266 (2003)
  155. Akita S et al. Jpn. J. Appl. Phys. 39 7086 (2000)
  156. Hafner J H, Cheung C L, Lieber C M Nature 398 761 (1999)
  157. Zettl A, Cumings J AIP Conf. Proc. 544 526 (2000)
  158. Kang J W et al. Nanotechnology 17 2250 (2006)
  159. Zheng Q, Jiang Q Phys. Rev. Lett. 88 045503 (2002)
  160. Guo W et al. Phys. Rev. Lett. 91 125501 (2003)
  161. Zhao Y et al. Phys. Rev. Lett. 91 175504 (2003)
  162. Legoas S B et al. Phys. Rev. Lett. 90 055504 (2003)
  163. Legoas S B et al. Nanotechnology 15 S184 (2004)
  164. Coluci V R et al. Nanotechnology 16 583 (2005)
  165. Kang J W, Hwang H J J. Appl. Phys. 96 3900 (2004)
  166. Kang J W et al. Nanotechnology 16 2670 (2005)
  167. Rivera J L, McCabe C, Cummings P T Nanotechnology 16 186 (2005); Rivera J L, McCabe C, Cummings P T Nano Lett. 3 1001 (2003)
  168. Liu P, Zhang Y W, Lu C J. Appl. Phys. 98 014301 (2005); Liu P, Zhang Y W, Lu C Carbon 44 27 (2006)
  169. Ma C-C et al. Nanotechnology 16 1253 (2005)
  170. Tangney P, Louie S G, Cohen M L Phys. Rev. Lett. 93 065503 (2004)
  171. Kimoto Y et al. Jpn. J. Appl. Phys. 44 1641 (2005)
  172. Guo W et al. Phys. Rev. B 72 075409 (2005)
  173. Cumings J, Zettl A Science 289 602 (2000)
  174. Yuzvinsky T D, Fennimore A M, Zettl A AIP Conf. Proc. 723 512 (2004)
  175. Fennimore A M et al. AIP Conf. Proc. 723 587 (2004)
  176. Fennimore A M et al. Nature 424 408 (2003)
  177. Bourlon B et al. Nano Lett. 4 709 (2004)
  178. Kolmogorov A N, Crespi V H Phys. Rev. Lett. 85 4727 (2000)
  179. Cumings J, Collins P G, Zettl A Nature 406 586 (2000)
  180. Collins P G, Arnold M S, Avouris P Science 292 706 (2001)
  181. Baughman R H et al. Science 284 1340 (1999)
  182. Dujardin E Appl. Phys. Lett. 87 193107 (2005)
  183. Skoulidas A I et al. Phys. Rev. Lett. 89 185901 (2002)
  184. Holt J K et al. Science 312 1034 (2006)
  185. Ландау Л Д, Лифшиц Е М Механика сплошных сред (М.-Л.: ГИТТЛ, 1944) с. 461
  186. Majumder M et al. Nature 438 44 (2005)
  187. Hummer G, Rasaiah J C, Noworyta J P Nature 414 188 (2001)
  188. Kalra A, Garde S, Hummer G Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100 10175 (2003)
  189. Goyal A et al. Appl. Phys. Lett. 87 204102 (2005)
  190. Regan B C et al. Nature 428 924 (2004)
  191. Kim P, Lieber C M Science 286 2148 (1999)
  192. Tchernogorova O P et al. Mater. Sci. Eng. A 299 136 (2001)
  193. Черногорова О П и др. Изв. РАН. Металлы (2) 97 (2003)
  194. Reibold M et al. Nature 444 286 (2006)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение