Проведены исследования тангенциальных G-мод индивидуальных полупроводниковых двустенных угле-родных нанотрубок методом резонансной спектроскопии комбинационного рассеяния света в широком диапазоне длин волн лазерного возбуждения. Индивидуальные подвешенные нанотрубки синтезированы методом химического осаждения из парогазовой фазы. Индексы хиральности (n, m) нанотрубок определялись методами электронной дифракции и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. В спектрах комбинационного рассеяния двустенных нанотрубок наблюдается существенный сдвиг танген-циальных мод в сравнении с аналогичными модами одностенных нанотрубок. Показано, что величина сдвига зависит от межслойного расстояния и от величины ван-дер-ваальсова взаимодействия между слоями двустенной нанотрубки.
ВведениеДвустенные углеродные нанотрубки (ДУНТ) пред-ставляют собой наноструктуры, сформированные из двух коаксиальных углеродных слоев. Их промежуточ-ное положение между одностенными и многостенными трубками вызывает повышенный интерес со стороны на-учного сообщества как с фундаментальной точки зрения (ДУНТ являются простейшими системами для изучения ван-дер-ваальсового взаимодействия), так и с приклад-ной (возможность функционализировать внешнюю УНТ при сохранении свойств внутренней открывает ряд ин-тересных возможностей в индустрии и технике) [1][2][3].Изучение физических свойств нанотрубок традицион-но проводится с помощью методов оптической спек-троскопии. Среди них наиболее популярным и эф-фективным является спектроскопия комбинационного рассеяния света (КРС) [4]. В спектрах КРС может наблюдаться целый ряд активных мод, среди которых особое место занимают тангенциальные G-моды. Данные моды соответствуют колебаниям атомов, направленным по касательной к поверхности нанотрубки. В зависимо-сти от направления колебаний G-моды разделяют на продольные (LO) и поперечные (TO). Известно, что характерные особенности G-мод (профиль линии, часто-та, полуширина, относительная интенсивность) крайне чувствительны, с одной стороны, к собственным струк-турным параметром ОУНТ (диаметру d, хиральному углу θ, типу проводимости), а с другой стороны, к различным внешним воздействиям: к допированию [5], напряжению и давлению [6,7], и изменению в окруже-нии нанотрубки [8]. Следует отметить, что подробная информация о G-модах была получена в основном из измерений спектров КРС, выполненных на простран-ственно изолированных индивидуальных структурно-идентифицированных ОУНТ [9]. Это связано с тем, что в пучках ОУНТ или в растворах индивидуализированных ОУНТ широкий разброс нанотрубок по диаметру и хиральностям приводит к перекрытию G-мод и, как следствие невозможности однозначной интерпретации экспериментальных данных. Изучение характерных осо-бенностей G-мод на основе макро образцов стало воз-можно относительно недавно и только после разработки методов сортировки нанотрубок по определенной хи-ральности [10].Важно отметить, что однозначного исследования тан-генциальных мод структурно-идентифицированных дву-стенных нанотрубок до настоящего момента не прово-д...