Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
На “поверхности” фуллерена C20 связи С-С между соседними атомами углерода образуют только пятиугольники, а шестиугольники (в отличие от хорошо изученного фуллерена C60) отсутствуют. Этот кластер – самый маленький из возможных фуллеренов. Он был открыт 8 лет назад в газовой фазе, и с той поры не прекращаются попытки изготовить твердое вещество – фуллерит – на его основе (по аналогии с фуллеритом из фуллеренов C60).
Интерес к фуллериту C20 обусловлен, в том числе, перспективой достижения в нем более высоких, чем в фуллерите C60, температур сверхпроводящего перехода, (предсказывается значительное усиление электрон-фононного взаимодействия по мере уменьшения размеров фуллеренов). Имеющиеся в литературе экспериментальные данные [2,3] о синтезе фуллерита C20 остаются неподтвержденными. Тем временем теоретики, используя современные расчетные методики, пытаются предсказать структуру трехмерных кристаллов из фуллеренов C20 [4-6]. Единого мнения о наиболее энергетически выгодной структуре пока нет, что связано, возможно, с наличием нескольких близких по энергии атомных конфигураций.
Фрагмент пленки из фуллеренов C20
В работе [7] представлены результаты моделирования квазидвумерных комплексов (то есть фактически фрагментов пленок) на основе фуллеренов C20. Определены типы межкластерных связей, отвечающих максимальной величине энергии связи фуллеренов в таких комплексах (см. рис.). Непосредственный расчет температурной зависимости времени жизни этих комплексов, выполненный методом молекулярной динамики, показал, что хотя они и являются метастабильными, но характеризуются очень большой высотой энергетического барьера (около 2.5 эВ), препятствующего их переходу в конфигурации с более низкой энергией. Поэтому даже при комнатной температуре такие структуры могут оказаться очень устойчивыми. Для их изготовления нужно подобрать материал подложки так, чтобы минимизировать разрушающее действие подложки на фуллерены в процессе формирования пленки. Интересно, что сообщение о синтезе “кластерных пленок”, содержащих смесь фуллеренов Cn с n = 20 ¸ 32 [8] появилось задолго до “официального” открытия фуллерена C20 [1]. Может быть, модифицируя соответствующим образом использованную в [8] методику (осаждение кластеров из низкоэнергетического пучка), удастся изготовить и пленки C20 без примесей других фуллеренов?
H.Prinzbach et al., Nature 407, 60 (2000).
Z.Wang et al., Phys. Lett. A 280, 351 (2001).
Z.Iqbal et al., Eur. Phys. J. B 31, 509 (2003).
Y.Miyamoto, M. Saito, Phys. Rev. B 63, 161401 (2001).