Note publique d'information : Ce travail porte en premier lieu sur la fabrication d'un matériau composite à base
de Nanotubes de Carbone (NTC) multi-feuillets (MWNTs) synthétisés par CCVD (Catalytic
Chemical Vapour Deposition) d'aérosol en tapis de nanotubes continus et verticalement
alignés, et d'un matrice polymère époxy. En second lieu, sur la caractérisation de
la structure et de la surface de ce matériau. En dernier lieu, sur l'étude de ses
propriétés de transport électrique. La conduction électrique à température ambiante
est mesurée. D'une part, ceci est fait localement par CS-AFM (Current-Sensing AFM)
afin de caractériser les NTCs à l'échelle individuelle. D'autre part à l'échelle macroscopique,
pour caractériser les propriétés du matériau à une structure de dimensions exploitables.
Cette étude montre un matériau avec une résistivité faible et anisotrope. Des fluctuations
importantes (environ facteur 10) de la résistance macroscopique sont observées d'une
mesure sur l'autre. La nature de ces fluctuations est discutée. La conduction électrique
à basse température (entre 4 et 50◦K) montre la persistance à l'échelle macroscopique
d'effets mésoscopiques tels qu'observés sur des NTCs individuels. Notamment une loi
d'échelle de la conductance en fonction de la température et de la tension (" anomalie
à faible tension ") apparaît, ainsi qu'une loi de localisation faible de la conductance.
De plus, la mesure de la distribution de la conductance sur la surface par le CS-AFM
a permis de démontrer l'origine de cette persistance par un modèle simple et réaliste
Note publique d'information : This study presents first the fabrication of a composite material based on Multi-Walled
Carbon Nanotubes (MWNT/CNT) synthesised by an aerosol-assisted Catalytic Chemical
Vapour Deposition (CCVD) process into continuous and verticaly aligned carpets, and
on an epoxy polymer matrix. Then the characterisation of the material's structure
and surface is described. And then, its electrical transport properties are studied.
The electrical conduction at room temperature is measured. First, locally by a Current-Sensing
AFM (CS-AFM) so that the CNTs are characterized at an individual scale. Then, at the
macroscopic scale, so that the material's properties are characterized when its size
is easy at use. This study shows that the resistivity is low and anisotropic. Significant
fluctuations (approximatively by a factor 10) in the macroscopic resistance exist
from one measurement to an other. The nature of these fluctuations is discussed. The
electrical conduction at low temperature (from 4 to 50◦K) displays at a macroscopic
scale the same mesoscopic electric transport properties than individual CNTs. In particular,
a conductance scaling law in function of the temperature and the voltage ("Zero Bias
Anomaly") has been observed, as well as a weaklocalization (WL) law. Moreover, the
conductance distribution measured by CS-AFM allows to demonstrate this persistence's
origin with a simple and realistic model
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