Спектроскопические исследования дипольных молекул фторида фуллерена C60F18 в твердотельном состоянии

• Автор: Лебедев, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 99 с. : ил.

Оглавление
Введение

Актуальность

Новизна
Цели

I. Обзор литературных данных по фториду фуллерена СбоР|8

1.1. Способы получения

1.2. Молекулярная и кристаллическая структура

1.3. Электронная система и оптические свойства

1.4. Колебательная структура и ИК спектры

II. Проведение эксперимента

2.1. Образцы фторфуллерена С60Рі8
2.1.1. Монокристаллы
2.1.1. Тонкие пленки
2.2. Оборудование, использованное для измерений
2.2.1. Измерения в ИК-области
2.2.2. Оптические исследования
2.2.3. Экспериментальная станция на источнике синхротронного излучения
III. Экспериментальные результаты
3.1. Исследования монокристалла СвіТіх в ИК-диапазоне
3.1.1. ИК спектры в поляризованном свете
3.1.2. Определение ориентации молекул в кристаллографической плоскости на основе ИК измерений
3.2. Оптические спектры монокристалла С60Р]8
3.2.1. Оптическая проводимость
3.2.2. Возбуждение люминесценции С6оРі8
3.2.3. Фотолюминесценция

© РНЦ «Курчатовский институту ,ісс
3.2.4. Интерпретация экспериментальных результатов
IV. Обсуждение возможности фазового перехода в С60Т18
4.1. Упорядоченность дипольных молекул
4.2. Температурная зависимость ИК спектров
4.3. Температурная зависимость спектров фотолюминесценции
Выводы
Литература
Введение
Фуллерены - это, согласно определению IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry — Международный союз теоретической и прикладной химии), вещества, состоящие только из четного количества атомов углерода, которые образуют замкнутую каркасную систему с 12-тью пятиугольниками и определенным количеством шестиугольников, соответствующим стехиометрической формуле фуллерена. Поскольку наименьшим возможным фуллереном является правильный додекаэдр С2о, это определение может быть расширено так, что фуллерен — это любая структура в виде замкнутого каркаса, имеющая 20 и более атомов углерода, каждый из которых связан с тремя такими же, идентичными атомами углерода [1] (см. Рис. 1).
Ряд фуллеренов Сп очень большой. Однако наибольшее распространение получили так называемые высшие фуллерены с п>60, поскольку низшие фуллерены с п<60 оказались неустойчивыми. Среди высших фуллеренов п= 60, 70, 74, 76, 84, 164, 192, 216... особое место занимает Сбо благодаря наибольшей среди фуллеренов симметрии It
Существование фуллеренов несколько раз теоретически предсказывалось в 1970-х г.г. [2], [3], и было впервые экспериментально зафиксировано Г.Крото [4] в 1985 г. (Нобелевская премия по химии, 1996 г.). После открытия Кратчмером и Хоффманом [5] метода синтеза фуллеренов в макроскопических количествах, высшие фуллерены С6о, С70 превратились в обширное поле для исследований физиков, химиков, материаловедов и т.д., интересное как с фундаментальной точки зрения, так и в качестве перспективной материальной базы для возможных применений.
Стоит отметить, что образование закрытых фуллереновых каркасов только из атомов углерода, возможно, останется в прошлом, т.к. сейчас ab initio расчетами предсказывается существование ряда стабильных
Absorbance
500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
Л/ауепитЬег, ст'1
Рис. 12. Экспериментальные и рассчитанные ИК спектры отражения СйоР,8 [88]:
(а) твердое тело;
(Ь) газовая фаза в Ат матрице;
(с) теоретический расчет.
Рис. 13. Рамановский спектр CÜÜF]s [88].