Effect of boron and nitrogen additives on structure and transport properties of arc-produced carbon

Effect of boron and nitrogen additives on structure and transport properties of arc-produced carbon Full article

Journal

Carbon
ISSN: 0008-6223 , E-ISSN: 1873-3891

Output data

Year: 2019, Volume: 143, Pages: 660-668 Pages count : 9 DOI: 10.1016/j.carbon.2018.11.071

Authors

Sedelnikova O.V. ^1,2 , Fedoseeva Yu.V. ¹ , Romanenko A.I. ¹ , Gusel'nikov A.V. ¹ , Vilkov O.Yu. ³ , Maksimovskiy E.A. ¹ , Bychanok D.S. ^2,4 , Kuzhir P.P. ^2,4 , Bulusheva L.G. ^1,2 , Okotrub A.V. ^1,2

Affiliations

1	Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences
2	Tomsk State University
3	St Petersburg University
4	Belarusian State University

Мы изучили влияние введения бора, азота или обоих элементов в электрическую дугу на морфологию и электропроводность образующихся углеродных продуктов. Сканирующая и просвечивающая электронная микроскопии показали, что использование графитового электрода, заполненного бором, и газообразного азота во время синтеза дугового разряда сильно влияет на кинетику роста углеродных наночастиц. Добавление бора способствует образованию коротких дефектных углеродных нанотрубок. Напротив, при участии азота в процессе синтеза образуются более совершенные углеродные наноструктуры, включая графитовые пластины. Испарение заполненного бором электрода в атмосфере азота приводит к совместному легированию углеродного продукта BN. Концентрация каждой легирующей добавки составляет около 1 ат.%, и это значение в два раза больше, чем в случае отдельных легирующих добавок. Среди исследованных материалов материал, легированный BN, обладал самой высокой электропроводностью, и это было связано с синергетическим эффектом совместного легирования. Замена атомов углерода бором или азотом приводила к легированию образцов p- или n-типом соответственно. Эволюция проводимости в зависимости от температуры и магнитного поля показала, что транспортные свойства продуктов синтеза дугового разряда сильно зависят от концентрации носителей заряда, морфологии и кристалличности углеродных наночастиц.

Sedelnikova O.V. , Fedoseeva Y.V. , Romanenko A.I. , Gusel'nikov A.V. , Vilkov O.Y. , Maksimovskiy E.A. , Bychanok D.S. , Kuzhir P.P. , Bulusheva L.G. , Okotrub A.V.
Effect of boron and nitrogen additives on structure and transport properties of arc-produced carbon
Carbon. 2019. V.143. P.660-668. DOI: 10.1016/j.carbon.2018.11.071 WOS Scopus РИНЦ OpenAlex

Submitted:	Oct 3, 2018
Accepted:	Nov 24, 2018
Published online:	Nov 24, 2018
Published print:	Nov 30, 2018

Web of science:	WOS:000456710500071
Scopus:	2-s2.0-85057472877
Elibrary:	38637610
OpenAlex:	W2902679203

DB	Citing
OpenAlex	21
Web of science	20
Scopus	18
Elibrary	20