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Laboratoire Pierre Aigrain

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Séminaire - 26 Janvier 2009

Spectroscopie Raman des Nanotubes de Carbone Individuels

Jean-louis SAUVAJOL Laboratoire des Colloïdes, Verres et Nanomatériaux (LCVN) - UMR 5587 Université de Montpellier 2

Nous présenterons une revue des principaux résultats obtenus en combinant Spectroscopie Raman et Diffraction Electronique sur des nanotubes de carbone mono feuillets individuels suspendus. 1- Nous rappellerons la relation entre la fréquence des modes radiaux de respiration (wRBM) et le diamètre des nanotubes obtenue sans aucune modélisation des propriétés électroniques et mécaniques [1].

2- Nous discuterons de la dépendance des modes G des tubes semi-conducteurs et métalliques en fonction de leur structure et nous confronterons ces résultats aux simulations les plus récentes [2,3] (voir figure). La sensibilité de la réponse des tubes métalliques à l’environnement sera soulignée.

3- Nous montrerons comment la comparaison entre les énergies d’excitation laser, pour lesquelles un signal Raman est observé, et les énergies des transitions optiques, calculées dans un modèle de liaisons fortes, a permis de déterminer les énergies des transitions EM11, ES33 et ES44, de tubes individuels (diamètre : 1.3-2.9 nm) moyennant un déplacement rigide des énergies de transition calculées [4,5].

A partir de l’ensemble de ces données, nous avons pu définir des critères qui permettent dans de nombreux cas d’identifier la structure des tubes à partir des seules données de diffusion Raman, et qui peuvent donc servir de base à une métrologie Raman des nanotubes de carbone. Des exemples d’identification de nanotubes individuels ainsi que de nanotubes en interaction seront présentés [6].

[1] J.C. Meyer et al., Phys. Rev. Lett. . 95 (2005) 217401 [2] M. Paillet et al,, Phys. Rev. Lett. 96 (2006) 257401 [3] S. Piscanec et al., Phys. Rev. B 75 (2007) 35427 [4] T. Michel et al., Phys. Rev. B 75 (2007) 155432 [5] T. Michel et al., Physica Status Solidi b, 244 (2007) 3986 [6] T. Michel et al., Phys. Rev. B (2008) soumise