Osnabrück 2002 – wissenschaftliches Programm

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MO: Molekülphysik

MO 7: Poster I (Experimentelle Techniken, Spektroskopie, Cluster)

MO 7.19: Poster

Mittwoch, 6. März 2002, 11:00–13:00, Schloss

Ein Wachstumsmodell für Kohlenstoff-Nanoröhren erzeugt aus Kohlenwasserstoffen und Fullerenen — •H. Kanzow^1,2, P. Bernier² und A. Ding¹ — ¹Optisches Institut, Technische Universität Berlin, Str. d. 17. Juni 135, 10623 Berlin — ²GDPC, UMR 5581, Universite Montpellier II, CC 026, 34095 Montpellier Cedex 05, France

Ein theoretisches Modell wird vorgestellt, das die durch katalytische Zersetzung von Kohlenwasserstoff - Wasserstoff Gemischen ebenso wie von Fullerenen initiierte Erzeugung von einwandigen Kohlenstoffnanoröhren beschreibt. Als Katalysatoren werden kleine Aggregate von Übergangsmetallen eingesetzt. Das thermodynamische Gleichgewicht zwischen dem Kohlenstoff in der Gasphase und in der Nanoröhre beschreibt den Wachstumsprozeß. Die minimal möglichen Durchmesser der Nanoröhren werden in Abhängigkeit von den möglichen experimentellen Bedingungen berechnet. Die Rechnung beruht auf der Kombination der freien Energie der Reaktion und der Theorie der elastischen Körper, die die mechanischen Spannungen in den Nanoröhren beschreibt. Das Modell sagt vorher, daß es möglich ist, Nanoröhren mit Durchmessern zu erzeugen, die wesentlich kleiner als die bisher in Experimenten erzeugten Nanoröhren sind. Die Rechnungen ergeben minimale Durchmesser einwandiger Röhren von 0,4 nm. Die experimentell gefundenen Durchmesser zwischen 0,5 und 5 nm werden. auch vom Modell gut beschrieben.