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本论文基于浮动催化化学气相沉积法单壁碳纳米管薄膜，研究了金刚石拉丝模制备的碳管晶体热导率、比热以及随温度变化的特性。同时，利用金刚石拉丝模制备出柱状的单壁碳纳米管聚集体，研究了水在碳管-碳管之间形成的纳米孔道中水-冰相变的特征。最后，利用碳纳米管薄膜和束状碳纳米管聚集体构建具有宏观尺寸的器件，研究了器件在磁场作用下磁阻的特性。
主要研究内容如下：
1.采用浮动催化化学气相沉积法(CVD)，以甲烷为碳源，二茂铁和硫的混合物作为催化剂，在1100℃的反应温度下制备了单壁碳纳米管膜。利用金刚石拉丝模对薄膜进行处理，得到碳纳米管平行排列且密集的单壁碳纳米管晶体。利用P P M S(低温物性测量系统)对制备的单壁碳纳米管晶体进行了热学性能研究，发现其热导率在1.9K到100K的温度范围内，随温度升高，呈现线性增加。在100K时达到最大值，约为658W/m·K。当温度高于100K时，热导率随温度升高而下降，在300K附近接近常数，数值约为～480W/m·K。
2.研究了利用金刚石拉丝模制备的碳纳米管聚集体-碳管绳中，纳米尺度孔道内水的相变情况。利用长度可达10cm的碳管绳，在碳管绳的两端制备电极，并将管绳部分置于去离子水中。在恒电流情况下，随着温度的降低，测量碳管绳两端之间的电压随温度的变化情况。我们发现在温度为274.1K时，出现了电压的跳变。随温度的降低，电压趋于稳定。分析表明，这种电压的跳变是纳米孔道内水的相变引起的变化。证明水在尺寸约为100纳米的孔道内水-冰相变温度为274.1K，较宏观情况下高约0.9K。
3.利用浮动化学气相沉积法制备的单壁碳纳米管薄膜处理后得到单壁碳纳米管绳状聚集体，制备了基于单壁碳纳米管绳状聚集体的器件。研究了在外磁场作用下，器件的电输运特性。实验测量表明磁场的有无对碳纳米管-磁性金属纳米颗粒系统的电阻有一定的影响，变化幅度比值约在10％左右。