Espectroscopía Raman de nanotubos de carbono

• Autores: Concepción Domingo Maroto, Gonzalo Santoro Domingo
• Localización: Óptica pura y aplicada, ISSN-e 2171-8814, Vol. 40, Nº. 2 (JUN), 2007 (Ejemplar dedicado a: Técnicas caracteriz. materiales de carbono), págs. 175-186
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Raman spectroscopy of carbon nanotubes
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• Resumen
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    Se presentan los conceptos básicos de la estructura geométrica, electrónica y vibracional (fonónica) de los nanotubos de carbono (NTCs), con la aparición de las singularidades de van Hove en su correspondiente densidad de estados electrónicos, así como una descripción de las principales bandas de sus espectros Raman resonantes. En particular, se examinan las bandas debidas a: 1) los modos de respiración radial ("Radial Breathing Modes", RBM) característicos de los nanotubos de pared única, de los de los que se extrae información sobre el diámetro y quiralidad de los mismos; 2) la banda tangencial G, cuyo perfil indica el carácter metálico o semiconductor de los NTCs; y 3) las bandas D ("Disorder-induced") y G' (sobretono de D). Del comportamiento dispersivo de las dos últimas bandas se extrae información sobre la estructura fina de las bandas de valencia y conducción de los NTCs. Además, dichas bandas actuan como sensores de tensión residual en materiales compuestos basados en NTCs. Por último se apuntan algunos aspectos de la espectroscopía Raman de NTCs a desarrollar en un futuro próximo.

  • English

    The basic concepts of the geometrical, electronic and vibrational (phononic) structures of carbon nanotubes (CNTs), as well as the van Hove singularities appearing in their electronic Density of States are here presented, together with a description of the main bands of their Resonant Raman spectra. In particular, the following bands are reported: 1) the Radial Breathing Modes (RBM), typical of Single Wall Carbon Nanotubes, from which information about their diameter and quirality is extracted; 2) the tangencial G band, whose spectral profile reveals the semiconductor or metallic character of the nanotubes; and 3) the D (Disorder induced) and G’ (D overtone) bands. From the dispersive behaviour of the last two bands, it is possible to extract information about the fine structure of the valence and conduction bands of the CNTs. Moreover, such bands act as sensors of residual strains in composites based on CNTs. Some aspects of the Raman spectroscopy of carbon nanotubes, to be developed in the near future, are also indicated.