Etude structurale des nanotubes de carbone double parois
Auteur / Autrice : | Ahmed Ghedjatti |
Direction : | Annick Loiseau |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Science des matériaux |
Date : | Soutenance le 29/01/2016 |
Etablissement(s) : | Paris 6 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Physique et chimie des matériaux (Paris ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'étude des microstructures (Châtillon, Hauts-de-Seine ; 1988-....) |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Abhay Shukla, Laëtitia Marty, Richard Martel, Luc Henrard |
Rapporteurs / Rapporteuses : Suzanne Giorgio, Philippe Poncharal |
Résumé
Le nanotube de carbone double parois représente le cas idéal pour étudier la nature de l'interaction entre parois des tubes multiparois. En partant d'échantillons dispersés de DWNTs synthétisés par CVD, nous avons pu, grâce à la microscopie électronique en transmission haute résolution (METHR), établir une procédure robuste de détermination structurale des configurations. Il apparaît alors que certaines configurations structurales sont privilégiées alors que d'autres sont interdites, mettant en évidence les effets du couplage interparoi. À partir de simulations Monte Carlo réalisées sur des DWNTs de configurations interdites, nous avons montré que le tube interne modifie sa structure pour atteindre une stabilité énergétique, ce que nous avons pu rapprocher d'observations expérimentales. Pour étudier les propriétés électroniques des DWNTs observés expérimentalement, nous avons corrélé les techniques de METHR et d'absorption optique pour analyser des populations différenciées de tubes en nombre de parois, diamètre et nature électronique, grâce à la technique DGU (Ultracentrifugation de Gradient de Densité). À l'issue de trois tris successifs, nous avons pu isoler une population de tubes double parois pure à 95% et dont les tubes extérieurs sont de nature semi-conducteur à 90\%.