Детальная информация

Интеркалированный графит - перспективный углеродный материал для применения в качестве автоэмиссионных сред, так как в них можно синтезировать углеродные наноструктуры с помощью несложных экспериментов. Однако в литературе нет достаточных данных о влиянии ионного воздействия на физические свойства интеркалированного графита. В работе исследованы морфология поверхности и структура композитных пленок на основе интеркалированного графита, полученного путем обработки порошка из графита и примесей Fе, Ni, Y[2]O[3], Cr в окислительном растворе азотной и серной кислот. Показаны изменения пленок, происходящие под действием бомбардировки ионами гелия. Установлено, что полученные пленки содержат две модификации графита с различными межплоскостными расстояниями - гексагональную P 63mc (0,247 нм) и метастабильную ромбоэдрическую R-3m (0,246 нм). Продемонстрировано, что РФЭС-спектры уровня C 1s соответствуют кристаллическому углероду с различной степенью гидрогенизации химической структуры. Выявлено, что пленки характеризуются отсутствием упорядоченной структуры рельефа поверхности и состоят из случайно ориентированных агрегатов частиц. Обнаружено образование чешуек графита, имеющих различные формы и толщину примерно несколько десятков нанометров. Отмечено незначительное изменение морфологии поверхности образцов, прошедших активацию гелиевой плазмой. Определено, что графитоподобные sp{2}-кластеры более устойчивы к ионному облучению, чем sp{3}-кластеры. Показано, что в процессе бомбардировки пленки ионами гелия происходит перестройка sp{3}-кластеров в более устойчивые химические структуры C-O, C-O-C и C=O. Средний размер sp{2}-кластеров ~ 5 нм.

Intercalated graphite is a promising carbon material to be applied as an autoemission media because it is possible to synthesize carbon nanostructure in them by the means of unsophisticated experiments. However, there is no sufficient data in the literature on the effect of ionic action on physical properties of intercalated graphite. In this work, the surface morphology and structure of composite films based on intercalated graphite obtained by treating graphite powder and Fe, Ni, Y[2]O[3], Cr doping materials in an oxidizing solution of nitric and sulfuric acids are studied. The changes in films that occur by the action of helium ion bombardment are shown. It has been established that the resulting films contain two modifications of graphite with different interplanar distances - hexagonal P 63mc (0.247 nm) and metastable rhombohedral R-3m (0.246 nm). It was demonstrated that XPS spectra at the C 1s level correspond to crystalline carbon with varying degrees of chemical structure hydrogenation. It was found that the films are characterized by the absence of an ordered surface relief structure and consist of randomly oriented aggregates of particles. The formation of graphite flakes having various shapes and a thickness of approximately several tens of nanometers was discovered. A slight change in the surface morphology of the samples that were activated by helium plasma was noted. It was defined that graphite-like sp{2} clusters are more resistant to ion irradiation than sp{3} clusters. It was demonstrated that during film bombardment with helium ions the sp{3} clusters are rearranged into more stable C-O, C-O-C and C=O chemical structures. The average size of sp{2} clusters is ~ 5 nm.