Кристаллографические особенности и структурные превращения фуллерена C60

• Автор: Рыбченко, Оксана Геннадьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 130 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1Л. Общие сведения о материалах семейства фуллеренов
1Л Л История открытия фуллеренов
1Л.2. Физические свойства и химия фуллеренов
1.2. Структура фуллерена Сво
1.3. Ориентационное упорядочение
1.3.1. Ориентационное упорядочение при атмосферном давлении
1.3.2. Ориентационное упорядочение под давлением
1.4. Полимеризация Сбо
1.4.1. Фотополимеризация фуллерена
1.4.2. Полимеризация под давлением
1.4.2.1. Одномерная и двумерная полимеризация под действием низких и промежуточных давлений (до 8ГПа)
1.4.2.2. Трехмерная полимеризация Сбо
1.4.3. Полимерные структуры в С60, легированном щелочными металлами
1.5. Выводы литературного обзора и постановка задачи
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1. Методика получения образцов
2.1.1. Подготовка образцов и режимы термобарической обработки
2.1.2. Получение пленок Сбо
2.1.3. Методика лазерной обработки пленок С6о
2.2. Методика рентгеновских экспериментов
2.3. Оценка ошибок измерений
2.4. Метод полнопрофильного анализа порошковых рентгенограмм

ГЛАВА 3. КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ФУЛЛЕРЕНА С
3.1. Связь икосаэдрической и кубической симметрий
3.2. Молекулы фуллеренов: специальные пересечения простых форм икосаэдрической симметрии
3.2.1. Простые формы икосаэдрической симметрии
3.2.2. Усечение простых форм пентагондодекаэдром
3.3. Ориентационное упорядочение в Сбо: кристаллографический анализ
и моделирование
3.3.1. Способы согласования симметрии молекулы и кристаллической решетки
3.3.2. Возможные пространственные группы
3.3.3. Ориентационно-упорядоченная фаза Сбо
3.4. Кристаллографическая связь структур ориентационно-упорядоченной
и полимерныхТиЯфаз
3.5. Особенности дифракционной картины фуллеренов
3.6. Краткие выводы
ГЛАВА 4. РЕНТГЕНДИФРАКЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ
ПРЕВРАЩЕНИЙ ФУЛЛЕРЕНА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ
4.1. Фаза высокого давления, синтезированная при условиях Р=20 кбар и Т=620 К
4.1.1. Первичная структурная аттестация ФВД
4.1.2. Структурные изменения ФВД при отжиге
4.1.3. Текстура, образующаяся в условиях квазигидростатического давления и реальная структура ФВД
4.2. Фаза высокого давления, синтезированная при условиях Р=55 кбар
и Т=920 К
4.2.1. Получение ФВД
4.2.2. Структура фазы высокого давления и механизм ее образования

4.3. Краткие выводы
ГЛАВА 5. ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ В ПЛЕНКАХ С60 ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
5.1. Влияние режимов обработки и кислородной атмосферы на структурные изменения в пленках
5.2. О механизме фотополимеризации
5.3. Краткие выводы
Выводы
Литература

дифракционные картины смесью ромбической, тетрагональной и ромбоэдрической фаз [83, 84], не исключались и другие возможности. Эта неоднозначность объясняется тем, что при низких давлениях возникает одномерный полимер из линейных цепочек, составленных из С60 - молекул; это приводит к ромбическому искажению исходной кубической структуры. Однако случайное распределение длин и направлений цепочек приводит к образованию разупорядоченной структуры, что и затрудняет идентификацию. Такое разупорядочение авторы [85] объясняют тем, что при небольших давлениях полимеризация производится из ГЦК фазы с почти свободным вращением молекул, позволяющим формировать ковалентные связи в случайных направлениях. Таким образом, полимерный материал, полученный выше экстраполированной границы ГЦК и хс фаз - существенно неупорядоченный. При температуре, близкой к границе ГЦКАг и ниже ее, может формироваться хорошо упорядоченная ромбическая фаза [85].
В более поздних работах, сделанных как на порошках (при условиях обработки Р=1.5 ГПа, Т=723К) [86,87], так и на монокристаллах,
обработанных в гидростатических условиях (Р=1.1ГПа, Т=550-585 К) [88] показана возможность получения хорошо упорядоченного полимерного состояния. Исходная кубическая решетка трансформируется в объемноцентрированную ромбическую путем формирования линейных цепочек вдоль направлений [110] исходной ГЦК решетки. Параметры ячейки образующейся ромбической фазы, по данным, полученным на монокристаллах: а0=9.14А; Ьо=9.90А; с0=14.6бА [88]. Близкие параметры получаются и на порошковых образцах: ао=9.098А; Ь0=9.83А; с0=14.72А [86, 87]. Каждая молекула ковалентно связана с двумя ближайшими соседями, взаимодействие между полимерными цепочками остается Ван-дер-Ваальсовым. Авторам работы [87] не удалось из экспериментальных данных определить ориентации полимерных цепей, обусловленных их поворотом вокруг своей оси, а следовательно сделать выбор между пространственными группами 1ттт (соответствующей углу 0° или 90°) и Рппт. Поэтому был