Физика твердого тела
Авторам
Вышедшие номера
- 2024
- 2023
- 2022
- 2021
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 2013
- 2012
- 2011
- 2010
- 2009
- 2008
- 2007
- 2006
- 2005
- 2004
- 2003
- 2002
- 2001
- 2000
- 1999
- 1998
- 1997
- 1996
- 1995
- 1994
- 1993
- 1992
- 1991
- 1990
- 1989
- 1988
Атомное и электронное строение допированных азотом кластеров нанографена по данным комбинированного анализа методами XPS и XANES
РФФИ, Арм_а, 20-52-05011
Толчина Д.Б.
1, Авакян Л.А.
1, Срабионян В.В.
1, Gyulasaryan H.2, Козаков А.Т.
3, Никольский А.В.3, Емельянов А.В.4, Чумаков Р.Г.4, Sharoyan E.G.2, Manukyan A.S.2, Бугаев Л.А.1
1Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия 
2Институт физических исследований НАН Республики Армения, Аштарак, Армения
3Научно-исследовательский институт физики, Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
4Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Институт физических исследований НАН Республики Армения, Аштарак, Армения
3Научно-исследовательский институт физики, Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
4Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: shemetdabo@mail.ru, laavakyan@sfedu.ru, vvsrab@sfedu.ru, atkozakov@sfedu.ru, bugaev@sfedu.ru, Chumkov_rg@nrcki.ru
Поступила в редакцию: 31 октября 2023 г.
В окончательной редакции: 21 января 2024 г.
Принята к печати: 26 января 2024 г.
Выставление онлайн: 13 марта 2024 г.
Определены изменения электронной и локальной атомной структуры азотсодержащих углеродных образцов, обладающих ферромагнитными свойствами при комнатной температуре, в зависимости от условий синтеза и используемых прекурсоров. Образцы получены методом твердофазного пиролиза фталонитрила и фталоцианина при различных давлениях. Методом просвечивающей электронной микроскопии изучено строение углеродных микросфер в образцах. Путем комбинированного анализа рентгеновских фотоэлектронных N 1s спектров (N 1s XPS) и околопороговой области K-спектров рентгеновского поглощения азота (N K-edge XANES), определены типы связей и параметры атомной структуры для ближнего окружения азота в синтезированных образцах. Определены длины и углы связей в азотсодержащих атомных конфигурациях, включая трехатомные цепочки С-N-C для пиридинового (Pyridinic N) и пиррольного (Pyrrolic N) азота, а также конфигурации O=N-2C для четырех-координированного азота =Quaternary N (QN)=Oxidized N. Установлено процентное содержание этих структурных состояний азота в образцах и его зависимость от условий синтеза. Ключевые слова: кластеры нанографена допированные азотом, твердофазный пиролиз, XPS, XANES, структурные состояния азота, Pyridinic N/Pyrrolic N.
- J.S. Miller, M. Drillon. Magnetism: Molecules to Materials (2005). V. 1
- V.V. Korolev, T.N. Lomova, A.G. Ramazanova. Radioelectron. Nanosystems. Inform. Technologies 11, 199 (2019)
- P. Esquinazi, A. Setzer, R. Hohne, C. Semmelhack, Y. Kopelevich, D. Spemann, T. Butz, B. Kohlstrunk, M. Losche. Phys. Rev. B 66, 024429 (2002)
- S. Talapatra, P.G. Ganesan, T. Kim, R. Vajtai, M. Huang, M. Shima, G. Ramanath, D. Srivastava, S.C. Deevi, P.M. Ajayan. Phys. Rev. Lett. 95, 097201 (2005)
- X. Yang, H. Xia, X. Qin, W. Li, Y. Dai, X. Liu, M. Zhao, Y. Xia, S. Yan, B. Wang. Carbon N.Y. 47, 1399 (2009)
- A.L. Friedman, H. Chun, Y.J. Jung, D. Heiman, E.R. Glaser, L. Menon. Phys. Rev. B Condens. Matter Mater. Phys. 81, 115461 (2010)
- Y. Liu, N. Tang, X. Wan, Q. Feng, M. Li, Q. Xu, F. Liu, Y. Du. Sci. Rep. 3, 1 (2013)
- D. Gao, Y. Liu, M. Song, S. Shi, M. Si, D. Xue. J. Mater. Chem. C 3, 12230 (2015)
- X. Zhou, F. Li, Y. Xing, W. Feng. J. Mater. Chem. C 7, 3360 (2019)
- L. Du, B. Gao, S. Xu, Q. Xu. Nature Commun. 14, 1 (2023)
- A.A. Ovchinnikov, V.N. Spector. Synth Met. 27, 615 (1988)
- A. Manukyan, H. Gyulasaryan, A. Kocharian, P. Oyala, R. Chumakov, M. Avramenko, C. Sanchez, O.O. Bernal, L. Bugaev, E. Sharoyan. J. Phys. Chem. C 126, 493 (2022)
- A.M. Lebedev, K.A. Menshikov, V.G. Nazin, V.G. Stankevich, M.B. Tsetlin, R.G. Chumakov. J. Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron Neutron Techniques 15, 1039 (2021)
- Y. Joly. Phys Rev. B 63, 125120 (2001)
- T.M. Willey, M. Bagge-Hansen, J.R.I. Lee, R. Call, L. Landt, T. Van Buuren, C. Colesniuc, C. Monton, I. Valmianski, I.K. Schuller. J. Chem. Phys. 139, (2013)
- https://cars.uchicago.edu/ifeffit/
- С.Н. Несов, П.М. Корусенко, В.В. Болотов, С.Н. Поворознюк, Д.А. Смирнов. ФТТ 59, 2006 (2017)
- H. Wang, T. Maiyalagan, X. Wang, ACS Catal. 2, 781 (2012)
- J. Li, X. Li, P. Zhao, D.Y. Lei, W. Li, J. Bai, Z. Ren, X. Xu. Carbon (N.Y.) 84, 460 (2015)
- Q. Miao, L. Wang, Z. Liu, B. Wei, F. Xu, W. Fei. Sci. Rep. 6, 1 (2016)
- X. Li, H. Wang, J.T. Robinson, H. Sanchez, G. Diankov, H. Dai. J. Am. Chem. Soc. 131, 15939 (2009)
- C. Weidenthaler, A.H. Lu, W. Schmidt, F. Schuth. Micropor. Mesopor. Mater. 88, 238 (2006)
- K. Artyushkova, S. Levendosky, P. Atanassov, J. Fulghum. Top Catal. 46, 263 (2007)
- L.F. Chen, X.D. Zhang, H.W. Liang, M. Kong, Q.F. Guan, P. Chen, Z.Y. Wu, S.H. Yu. ACS Nano 6, 7092 (2012)
- R. Ohta, K.H. Lee, N. Saito, Y. Inoue, H. Sugimura, O. Takai. Thin Solid Films 434, 296 (2003)
- K.G. Latham, M.I. Simone, W.M. Dose, J.A. Allen, S.W. Donne. Carbon (N.Y.) 114, 566 (2017).
- V.V. Srabionyan, G.B. Sukharina, T.I. Kurzina, V.A. Durymanov, A.M. Ermakova, L.A. Avakyan, E.M.C. Alayon, M. Nachtegaal, J.A. Van Bokhoven, L.A. Bugaev. J. Phys. Chem. C 125, 25867 (2021)
- V.V. Srabionyan, L.A. Avakyan, V.A. Durymanov, D.S. Rubanik, I.A. Viklenko, A.V. Skunova, L.A. Bugaev. J. Phys. Chem. Solids 179, 111412 (2023)
- J.A. van Bokhoven, C. Lamberti. X-ray absorption and X-ray emission spectroscopy: theory and applications. https://www.wiley.com/en-ie/X+Ray+Absorption+and+X+ Ray+Emission+Spectroscopy 3A+Theory+and+ Applications-p-9781118844236 (accessed May 7, 2023)
- M. Nagasaka, H. Yuzawa, N. Kosugi. Z. Physikalische Chem. 232, 705 (2018).
