Nanotubes de carbone monoparois dans des conditions extrêmes de pression et de température - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Single Wall Carbon Nanotubes under extremely high pressure and high temperature

Nanotubes de carbone monoparois dans des conditions extrêmes de pression et de température

Résumé

To study the evolution of single wall carbon nanotubes (SWNT) under high pressure and high temperature, Raman spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy measurements have been performed. Some experiments have also been done to explore the possibility to synthesise new carbon phases using doped nanotubes as precursor material. This PhD thesis is divided in two parts. The first one is about Raman spectroscopy of SWNT under pressure up to 40 GPa in diamond anvil cell. We have followed the evolution of the resonant character of the tubes under pressure using two excitating wavelengths (632.8 nm and 514.5 nm). Our results clearly demonstrate that a progressive loss of resonance occurs under pressure. The resonant character is totally lost for pressure higher than 20 GPa. The effects of the batch of the SWNT and the choice of the pressure transmitting media have also been studied. In the second part iodine doped SWNT were studied. Raman spectroscopy experiments in diamond anvil cell and X-ray absorption spectroscopy in Paris Edinburgh press measurements have been performed. We have also done high pressure high temperature syntheses (14.5 GPa, 1500_C) on iodine doped SWNT in a multi-anvils press. The analysis of the resulting products has confirmed that doped SWNT can be promising precursors for the synthesis of new carbon phases.
Au cours de cette thèse des études principalement de spectroscopie Raman et de spectroscopie d'absorption des rayons X produits par rayonnement synchrotron ont été réalisées dans le but de mieux comprendre l'évolution des propriétés des nanotubes de carbone sous pression et leur intérêt comme matériau précurseur pour la synthèse de nouvelles phases carbonées sous hautes pressions. Cette thèse est constituée de deux parties. La première porte sur l'étude par spectroscopie Raman des nanotubes de carbone monoparois en cellule à enclumes de diamant pour des pressions jusque 40 GPa. Pour suivre l'évolution des propriétés de résonance sous pression, deux longueurs d'onde d'excitation (632.8 et 514.5 nm) ont été employées. Nos résultats montrent qu'une perte des propriétés de résonance se produit de manière progressive sous pression. A 20 GPa les nanotubes de carbone ont totalement perdu leurs propriétés de résonance. L'effet du milieu transmetteur de pression utilisé et l'influence de la provenance des nanotubes de carbone sont également discutés, notamment au niveau du profil des modes hautes fréquences. La seconde partie est consacrée aux nanotubes de carbone monoparois dopés à l'iode. Des expériences de spectroscopie Raman en cellule à enclumes de diamant et d'absorption des rayons X en presse Paris-Edinburgh ont été réalisées sur ce type d'échantillon. Une série de synthèses à haute pression et haute température en presse multi-enclumes (conditions de synthèse: 14.5 GPa, 1500C) ont confirmé la possibilité d'utiliser les nanotubes de carbone dopés comme précurseur pour l'obtention de nouvelles phases carbonées.
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Dates et versions

tel-00011014 , version 1 (16-11-2005)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00011014 , version 1

Citer

Alexandre Merlen. Nanotubes de carbone monoparois dans des conditions extrêmes de pression et de température. Physique [physics]. Université Claude Bernard - Lyon I, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00011014⟩
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