1. Structure in Nascent Carbon Nanotubes Revealed by Spatially Resolved Raman Spectroscopy
- Author
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Pascale Launois, Valérie Reita, Perine Landois, Mickaël Huard, Nedjma Bendiab, Martine Mayne-L’Hermite, Stéphan Rouzière, Mathieu Pinault, Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Francis PERRIN (LFP - URA 2453), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Laboratoire de Physique des Solides (LPS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Optique et microscopies (POM), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Systèmes hybrides de basse dimensionnalité (HYBRID), ANR-07-NANO-0014,ALUCINAN,Utilisation de faisceaux de lumière pour l'analyse in-situ de la croissance par CVD de nanotubes de carbone multi-feuillets(2007), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Optique & Microscopies (NEEL - POM), and Systèmes hybrides de basse dimensionnalité (NEEL - HYBRID)
- Subjects
Diffraction ,Nanotube ,Materials science ,Analytical chemistry ,Nucleation ,chemistry.chemical_element ,Aligned-MWNT ,02 engineering and technology ,Carbon nanotube ,010402 general chemistry ,01 natural sciences ,Catalysis ,law.invention ,symbols.namesake ,Condensed Matter::Materials Science ,law ,Materials Chemistry ,mapping ,X-Ray microdiffraction ,Metals and Alloys ,spatially resolved Raman spectroscopy ,Surfaces and Interfaces ,021001 nanoscience & nanotechnology ,0104 chemical sciences ,Surfaces, Coatings and Films ,Electronic, Optical and Magnetic Materials ,chemistry ,Chemical physics ,symbols ,[PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] ,Particle ,0210 nano-technology ,Raman spectroscopy ,co-localisation ,Carbon - Abstract
The understanding of carbon nanotube (CNT) growth is crucial for the control of their production. In particular, the identification of structural changes of carbon possibly occurring near the catalyst particle in the very early stages of their formation is of high interest. In this study, samples of nascent CNT obtained during nucleation step and samples of vertically aligned CNT obtained during growth step are analysed by combined spatially resolved Raman spectroscopy and X-ray diffraction measurements. Spatially resolved Raman spectroscopy reveals that iron-based phases and carbon phases are co-localized at the same position, and indicates that sp2 carbon nucleates preferentially on iron-based particles during this nucleation step. Depth scan Raman spectroscopy analysis, performed on nascent CNT, highlights that carbon structural organisation is significantly changing from defective graphene layers surrounding the iron-based particles at their base up to multi-walled nanotube structures in the upper part of iron-based particles.
- Published
- 2014