Ковтун Г.Л., Веревкин А.Л. Наноматериалы: технологии и материаловедение
Подождите немного. Документ загружается.
при
сохранении
вязкости
при
высокодозном
облучении.
Сплавы
подобного
класса
уже
используются
для
особо
ответственных
элементов
ядерных
реакторов
.
Обнаруженное
явление
может
явиться
началом
развития
нового
направления
радиационного
материаловедения
-
создания
конструкционных
материалов,
«положительно»
реагирующих
на
фактор
радиационного
воздействия.
Наномембраны,
нанафильтры
.
Металлические
объемные
нанофильгры
перспективны
для
использования
в
системах
водоподготовки
и
очистки
теплоносителя
реакторов
АЭС.
Наномембраны
,
нанофипьтры
,
нанокатализаторы
используются
в
технологиях
обращения
с
ОЯТ
и
РАО
,
в
системах
водоподготовки
и
очистки
теплоносителей
,
дожигания
радиолитического
водорода
и
др.
целей.
Опытно-промышленные
установки
с
использованием
ванофильтрации
используются
в
России
ДЛЯ
дожигания
водорода
в
системах
водородной
безопасности
АЭС,
дЛЯ
пере
работки
жидких
радиоактивных
отходов
,
очистки
газов
от
радиоактивных
аэрозолей
,
тонкой
очистки
воздуха
11
технологических
газов
[52-54].
Нанаструктурные
сверхпроводники
.
Разработка
сверхпроводящих
материалов
является,
по-видимому,
единственным
примером
реализованной
в
промышпенных
маштабах
разработки
,
изначальной
целью
которой
явилось
получение
объемных
нанострукгурированных
материалов
[52,58].
В
результате
перехода
к
нанометрическим
структурам
удалось
в
несколько
раз
увеличить
токонесущую
способность
сверхпроводников
(до
Ф
109
А/м
2
В
поле
5
Тл
при
4.2
К
[58]),
что
позвопило
создать
мощные
магнитные
системы
и
сэкономить
при
этом до
30 %
электроэнергии
.
Мощные
магнитные
поля,
удерживающие
плазму
в
термоядерных
реакторах
,
создаются
сверхпроводящими
системами
.
Примеры
структур
сверхпроводящих
нанокомпозитов
показаны
на
рис.
27.
Ставится
задача
по
разработке
сверхпроводящего
наноструктурированного
кабеля
нового
поколения
,
работающего
в
области
азотных
температур
.
Следует
отметить
,
что
переход
к
наноструктурному
состоянию
позволяет
получить
сверхпрочные
и
ВЫСОКОПРО80дящие
материалы
,
способные
работать
в
экстремальных
условиях (сильные
импульсные
магнитные
поля,
высокие
механические
нагрузки
и
пр.)
.
Так,
нанокомпозиционные
про
водники
на
основе
сплавов
Cu-Nb
имеют
прочность
стали
при
электропроводности
,
близкой
к
меди
[52,59].
49
Nb
Та
Nb.Sn
а б
Рис
.
27.
Сверхпроводящие
наноструктурированные
материалы
для
термоядерной
энер
гетики
[50]:
а
-
NЬ-Тi-сверхnроводllик
.
Диаметр
провода
0
,85
мм
,
раз.мер
выделений
титана
в
волокнах
/0 ...50
нм
;
6 -
NЬ
зSn-сверхnроводllик.
Компл
екс
свойств
достигается
при
размере
кристаллитов
20...30
11М
4.3.
Нанеразмерные
гетероструктуры
Полупроводниковые
гетероструктуры
являются
основой
многочисленных
исследований
фундаментальных
физических
свойств
,
а
также
разнообразных
приборных
припожений
[2,8,12].
Гетераструктура
-
полупроводниковая
структура
,
образуемая
в
результате
контакта
двух
полупроводников
разных
по
химическому
составу
и
физическим
свойствам
.
Основной
элемент
гетереструктуры
-
гегеропереход,
представляющий
собой
контакт
двух
химически
различных
материалов
,
при
котором
кристаллическая
решетка
одного
материала
без
нарушения
периодичности
переходит
в
решетку
другого
материала
.
На
гетеропереходе
происходит
скачкообразное
изменение
свойств
материала:
эффективной
массы
,
ширины
запрещенной
зоны,
положения
краев
валентной
зоны
и
зоны
провопимости
,
упругих
11
фононных
характеристик
и
т.д
.
Практически
с
каждым
из
перечисленных
свойств
связаны
конкретные
приборные
применения
гетереструктур
.
При
переходе
к
наноразмерной
шкале
скачки
зон
на
гетеропереходах
можно
использовать
ДЛЯ
ограничения
движения
носителей
заряда
и
в
этом
случае
определяющую
роль
будут
играть
размерные
квантовые
эффекты
,
Т.е.
будет
иметь
место
размерное
квантование
.
При
уменьшении
объема
какого-либо
вещества
по
одной
,
двум
или
трем
координатам
до
размеров
нанометрового
масштаба
на
гетеропереходах
возникают
композиции
из
объектов
с
квантовыми
ямами
,
нитями
(провопоками),
точками.
Квантовая
яма
-
это
объект
,
в
котором
движение
носителей
заряда
ограничено
в
одном
направлении
11
носители
заряда
являются
двумерными.
Основные
физические
явления
в
квантовых
ямах
:
размерное
квантование
50
э
л
е
ктр
о
н
н
о
го
спектра,
к
вантовый
эффект
Холла
(целочисленный
и
дробный).
Квантовая
нить
-
объект
,
в
котором
движение
носителей
заряда
ограничено
уже
в
двух
направлениях
и
носители
за
р
яда
считаются
опномерными.
Основные
физические
явления
в
квантовых
нитях
:
квантование
пров
одим
ос
ти
.
сильно
к
оррелир
ованный
электронный
транспорт.
Квантовая
точка
я
в
л
я
ет
с
я
квазинульмерной
структурой
,
в
которой
движение
носителей
з
аряда
ограничено
во
всех
трех
направлениях
.
Квантовая
точка
обладает
П
ОЛНОС1'ью
лискретным
энергетическим
спектром
(рис
.
28).
I
lЗJ
<1N/ d
Е
-.
Е
1' :
]п
d N
IdE
--
с
п
ns1
I
~
I
~
~
>.
!
;
Е
Е
I
tD
d N /
dE
-
E"
1/2
OD
dNIdE
-d(Е)
I
~
~LLL
~
I
........
~
~
~
~
I
1
F.
Е
Ри
с
.
28.
Плотность
состояний
Н(Е)
для
носителей
заряда
как
функция
размерности
пол
упроводника
:
3D -
трехмерный
полупроводник
;
2D -
квантовая
яма
;
JD-
квантовая
проволока
;
OD
-
квантовал
т
очка
Квантовую
точку
иногда
называют
«искусственным»
атомом
или
«сверхатомом»
.
Размеры
квантовых
точек
имеют
поряд
ок
нескольких
нанометров
.
Подобио
настоящему атому
,
квантовая
точка
может
содержать
оди
н
или
несколько
свободных
электронов.
Квантовые
точки
реали
зуют
преде
льный
случай
размерн
ого
квантования
в
полупроводниках
,
ко
гда
модификация
электронных
свойств
материалов
наи
более
выражена
.
Одно
из
интересных
свойств
квантовых
точек
-
то
,
что
значение
ширины
их
запрещенного
энергетического
сло
я
намного
больше,
чем
то
же
в
макроскопическом
материале.
Причем
,
ч
ем
меньше
квантовая
точка,
тем
больше
ширина
запрещенной
зоны
(Е)
.
Например
,
Д1UI
массивного
арсенила
галлия
Е
= 1,52
эВ
,
дл
я
квантовой
точки
из
9ЗЗ
молекул
арсеняда
51
галлия
Е
=2,8
э
В
,
а
у
та к о й
же
КВан
товой точки
,
со
стоящей
и
з
465
мо
л ек
ул
,
Е
=3,2
э
В
[60-62].
С
х
е
м
ат
и
ч
е
с
к
ая
мо
де
ль
квантовой
точки
п
ок
азана
на
рис
.
29.
Рис
.
29.
Мо
д
ел
ь
к
вант
ов
ой
т
оч
ки
Г
егерос
тр
уктуры
,
полученные
чередованием
сло
ев
ваном
етровой
то
лщины
,
можно
рассматривать
как
новые
,
не
с
уществующие
в
приро
д
е
по
лупрово
дники
с
необычны
ми
свойствами
.
Их
ф
ун
даме
нтальные
физические
сво йства
мо
гут
с
ущ
ественным
образом
о
т
лич
а
ться от
с в
о й
с
тв
трехм
ерны
х
си
ст
ем
.
Как
уже
у
к
аз
ы
вал
о
с
ь
,
в
д
ву
м
е
р
н о
м
э
ле
ктр
о
н
н о
м
газе
были
о
ткрыты
це
лочис
ленный
и
д
р о
б н
ы
й
э
ф
ф
е
кты
Хо
л
ла
.
В
о
дном
ерны
х
прово
дниках
проводимость
квантуе
тся
уже
в
отсутствие
ма
гни
тного
поля
и бе
з
у
ч
е
та
м еж
э
лектронных
взаимод
ействий
.
Кв
антовые
то
ч к
и
позволяют
ис
с
ле
дова
ть
явл
ения
,
про
текающи
е
в
обычных
сис
т
емах
на
атомном
уровне
.
Полностью
д
и
с
к
р
е
т
н
ы
й
э
н
е
рге
т
ич
е с
к
и
й
спектр
квантовы
х
т
о
ч
е к
открывае
т
во
зможнос
ть
соз
дания
на
их
основе
эл
е
ме
нт
о
в
квантовы
х
компью
теров
.
Основным
и
способ
ами
по
лучения
гетерофазны
х
наноструюур
являются
мо
леку
лярно-луч
евая
э
п
ит
а
к
с
и
я,
химич
еская
с
борк
а
,
МОС
-
ги
дридная
т
е
х
но
логия
.
Свойства
и
во
зможности
прим
ен
енив
наностр
уктур
ц
е
лесообразно
рассмотр
еть
вместе
с
у
сл
о
в
ия
м
и
их
самооргани
зации
,
Т
.
е
.
когда
бо
льшое
ко
личес
тво
нанообъектов
выстраивается
в
ст
а
б
и
л
ь
н
ы
е
и
упоря
доченные
CТP
Y
l<1Ypbl
.
Вы
д
еляю
т
четыр
е
о
сновны
е
гру
п
п
ы
у
п о
р
яд
оче
н
н
ы
х
наностр
уктур
,
представ
ленных
на
рис.
30 [61]:
а)
нанеструктуры
с
п
ерио диче
с
кой
м
о
ду
ляцией
т ве
рд
ы
х
растворов
по
лупрово
дников
;
б
)
перио
дич
е
ски
фасетированные
поверхнос
ти
;
в
)
перио
д
и
ч
еские
стр
уктуры
плоских
повер
хнос
тны
х
д
о
м
е
но
в
;
г
)
упорядоч
е
нны
е
стр
уктуры
тре
хмерных
ос
тровков
на
по
дложке
.
Процессы
самоор
ганизации
имеют
р
азличную
физическую
приро
ду
и
обус
лов ле
ны
разными
механизмами
.
Для
п
ервой
гр
уппы
спонтанное
возникнов
ение
упорядоченны
х
нано
структур
свя
зано
снеустойчивостью
о
дноро
дного
твер
дого
раствора
о
тносите
льно
спинодального
распад
а
,
так
как
свобо
дная
э
не
рг
и
я
тв
ер
дого
раствора
с
нес
дноро д
ны м
сос
тавом
ме
ньш
е
с в
о
б
од
н
о й
э
не
р
г
и и о
дноро
дного
тв
ер
дого раствора
.
52
3
1\
D
D
Рис
.
30.
Спонтанно
упорядоченные
наносmруктуры
с
периодом
D
Конечным
состоянием
распадающего
твердого
раствора
является
одномерная
слоистая
структура
концентрационных
упругих
доменов
(рис
.
30,
а),
для второй
группы
ваноструктур
(рис
.
30,
б)
причиной
спонтанного
фасетирования
плоской
поверхности
кристалла
является
ориенгационная
зависимость
поверхностной
свободной
энергии,
Плоская
поверхность
имеет
тенденцию
самопроизвольно
трансформироваться
8
систему
впадин
и
гребней.
Несмотря
на
увеличение
поверхности
,
При
определенном
значении
периода
D
достигается
ми~
поверхностной
энергии
.
Периодически
фасетированные
поверхности
позволяют
получать
упорядоченные
массивы
квантовых
нитей.
Третья
группа
HIlНOCТPYК1YP
(рис
.
30,
в)
возникает,
когда
на
поверхности
могут
сосуществовать
различные
фазы
,
островки
монослойной
высоты
и т
.д
.
В
этом
случае
на границах
доменов
возникают
силы
,
создающие
поле
упругих
деформаций,
и
полная
энергия
плоских
доменов
всегда
имеет
минимум
при
некогором
периоде
О.
Такой
способ
синтеза
также приводит
к
созданию
квантовых
нитей.
Четвер~
группу
спонтанно
упорядоченных
наноструктур
(рис
.
30,
г)
представляют
массивы
трехмерных
когерентно-напряженных
островков
.
Равновесное
состояние
в
системе
островков
достигается
благодаря
обме
ну
веществом
между
островками
по
поверхности
,
Анализ
взаимодействия
между
островками
показал
,
что
если
изменение
53
поверхностной
энергии
при
образовании
одного
OC'IpOBa
отрица
тельно
,
т
о
в
системе
отсутствует
тенденция
к
коаяесценции
и
в
этом
с
лучае
во
зможно
существование
равновесного
масснва
островков
с
оп
тимальным
периодом
О,
Т
.е.
возникает
композиция
с
квантовыми
точками
.
Применение
квантовых
точек
как
активной
среды
в
различных
электронных
приборах
обеспечивает
лучшие
свойства
по
сравнению
с
аналогичными
приборами
на
квантовых
ямах.
Кратко
рассмотрим
основные
электронные
приборы.
работающие
на
квактово-механических
принципах
.
При
разработке
подобных
приборов
используются
такие
квантовые
явления
,
как
резонансное
туннеяирование
,
интерференция
электронных
волн,
квантование
проводямости.
спиновые
явления
и
др
.
Одним
из
первых
практических
применений
наноразмерных
reтepocтpyктyp
было
создание
лазерных
устройств
на
квантовых
ямах
[62].
Лазеры
на
квантовых
ямах
обладают
преимуществом
по
сравнению
с
обычными
полупроводниковыми
лазерами
.
Эти
приборы
можно
перестраивать
,
управляя
параметрами
энергетического
спектра
,
Подбирая
толщину
квантовой
ямы
,
можно
добиться
минимального
затухания
во
лны
в
оптической
линии
связи
.
Кроме
того
,
в
двумерном
электронном
газе
легче
создать
инверсную
населенность.
В
результате
стало
возможным
создание
компактных
полупроводниковых
лазеров,
работающих
при
комнатной
температуре
и
очень
малых
токах
инжекции.
Перспективными
являются
лазеры
с
использованием
вместо
квантовых
ям
квантовых
точек
,
плотность
состояний
в
которых
существенно
выше
,
чем
8
квантовых
ямах.
КваНТО80
размерные
СТРУК1УРы
былн
использованы
для
создания
резонансного
туннельного
диода
[8, 62].
В
нем
используется
квантовое
явление
-
«туннельный
эффект».
Энергетическая
схема
прибора
состоит
из
двух
барьеров
,
разделенных
областью
с
малой
потенциальной
энергией
(рис
.
31).
Область
между
барьерами
-
это
потенциальная
яма,
в
которой
есть
один
или
несколько
энергетических
уровней.
Характерная
ширина
барьеров
и
расстояние
между
ними
составляет
несколько
нанометров
.
«Туннельная
прозрачность»
барьеров
имеет
ярко
выраженный
резонансный
характер.
В
том
случае,
когда
энергия
электронов
,
налетающих
на
барьеры
,
равна
энергии
дискретного
уровня,
туннельная
прозрачность
резко
возрастает.
Ток,
протекающий
через
двойной
барьер,
зависит
от
величины
приложенноге
напряжения
и
достигает
максимального
значения
при
напряжениях,
когда
энергия
электронов
равна
энергии
дискретного
уровня
(рис
.
31, 6).
Резонансный
диод
может
использоваться
не
только
,
как
выпрямитель
,
но
и
выполнять
самые
разнообразные
функции.
В
частности,
на
его
основе
созданы
основные
54
элементы
современной
наноэлектроники
-
сверхбыстродействующие
биполярные
транзисторы
с
базами
толщиной
в
несколько
нанометров.
а
6
I
в
v
Рис
.
3J.
Схема
работы
и
вольт-амперная
характеристика
резонансно
го
туннельного
диода
[62]:
а
-
разность
потенциалов
равна
нулю;
б
-
на
приборе
резонансное
напряжение
;
в
-
вольт-амперная
характеристика
.
Зеленый
цвет
-
э
н
е
рг
е
т
и
ч
е с
ки
й
уровень
между
барьерами
;
красный
-
у
р
о
в
н
и
э
л
е
к
т
р
о
н
ов
в
области
контактов
Диоды
и
транзисторы
,
строительные
блоки
любой
интегральной
схемы
являются
основой
создания
нового
поколения
суперкомпьютеров
.
Кроме
вышеупомянутых
(резонансные
туннельные
диоды
,
транзисторы,
лазеры)
,
квантовые
полупроводниковые
гетереструктуры
нашли
применение
для
создания
светодиодов
,
фотоприемников,
однофотонных
приемников
и
генераторов,
устройств
сверхплотной
записи
информации,
наномеханики
и
др.
[62-64].
В
последнее
время
начались
разработки
нового
класса
наноструктур
(нанооболочек
,
нанотрубок
,
нанокопец
и т
.п.)
из
монокристаллических
гетероструктур
на
основе
полупроводников
типа
лJв
S
,
Si!GeSi
и
др
.
[64,65].
В
основе
метода
формирования
нанообъектов
лежит
процесс
изгиба
и
сворачивания
освобожденных
от
связей
с
подложкой
напряженных
полупроводниковых
наноразмерных
гетеропленок
,
представляюших
собой
готовые
элементы
для
создания
приборов
наноэлектроники
,
наномеханики.
55
По
существу предложенная
технология
является
молекулярной
технологией
,
позволяющей
манипулировать
со
слоями
с
минимальной
толщиной
в
два
монослоя.
На
рис
.
32
демонстрируется
схема
формирования
нанотрубок
на
примере
гетероппенок
Si/GeSi, GaAs/InAs
с
толщиной
слоев
в
два
монослоя
.
Для
освобождения
от
связи
с
подложкой
пленок
Si/GeSi
и
GaAs/InAs
используется
селективное
травление
для
удаления
слоев
Si
и
AIAs,
дополнительно
выращенных
между
пленками
и
подложкой
(рис.
32,
а).
эад,
InД,
AIAs
InР
UJ!
ш
ш
mт
mm
б
n-SI
sactifid"
layer
"-.
,
p··G.SUSi
lиЬес
p·.Si
,top
'ауе'
I
I
Рис
.
32.
Схематичная
иллюстрация
метода
формирования
нанотрубок
:
а
-
изгиб
пленок
Si/GeSi
и
GaAslInAs
(каждый
слой
содержит
два
молекулярных
монослоя)
после
с
ел е
к
т
и
в
н
ог
о
удаления
слоев
Si
и
A/As;
б
-
самосворачивание
пленки
Si/GeSi
в
трубку-свиток
Предложенная
технология
дает
принципиапьную
возможность
получать
самые
разнообразные
трехмерные
нанооболочки
и
создавать
на
их
основе
сложные
наноприборы
различного
функционального
назначения
.
Многообещающими
являются
наноструктуры,
в
которых
роль
функциональных
элементов
выполняют
отдельные молекулы.
Это
приводит
к
дальнейшей
миниатюризации
электронных
устройств,
повышению
их
быстродействия
и
информационной
емкости
.
Вполне
вероятно,
что
чипы
интегральных
схем
по
размерной
шкале
переместятся
56
до
от
дельных
молекул
и на
пер
вое
место
чере
з
несколько
л
е
т
вый
дет
молекул
ярная
нано
электр
оника
,
4.4,
Ф
у
л
л
ер
ены
Откры
тие
новой
ф
ор
м
ы
у
г
лерода
-
гигантских
молекул
,
получивших
наз
вани
е
ф
у
п
л
ер
е
ны
,
п
роизве
л о
на
иб
ол
ьший
бум
в
течение
п
оследних
лет
.
О
громный
и
нтерес
к
ф
у
л
л
е
р
е
н
а
м
обусловлен
не
то
лько
.попучением
новых
ф
у
н
д
а
м
ен
тал
ьн
ы
х
з
н ан и й о
ве
ществе
,
н о
и
открывающи
мис
я
возможн
остями
их
практического
применения
[2, 11, 66, 67].
В
настоящее
время
понятие
«
ф
у
п
л
е
р
е
н
ы»
п
р
и
м
е
ня
етс
я
1<
ши
рокому
классу
многоатомных
мол
екул
уг
ле
рода
с
общей
ф
о
р
м
у
д о й
С
П
(п
-
четное)
,
имеющих ф
ор
м
у
замкнутого
полого
многогра
нника
.
Фуллерены
являются
четвертой
аллотропной
формой
углерода
(первые
три
-
алмаз
,
гр
афит
и
карбин)
.
Наибо
лее
известные
фу
плерены
-
С
6 О
и
С
70
•
По
мере
исс
ледования
фуллерено
в
были
с
и
нтезиро
ваны
и
изучены
и
другие
молекулы
ф
у
лперенов
,
содержащих
различное
число
атомов
угл
ерода
-
от
36
до
540
и
более.
Молекула
С
60
-
самая
с
имме
тричная
из
всех
из
вест н
ых
д
о
сих
пор
.
О
на
состоит
из
ш
е
с
т
и
д
е с
я
т и
атомов
угле
рода
,
р
а
с
п
ол
о
ж
е
н
н
ы
х
на
сферической
поверхности
с
диаметром
- 1
нм
(рис
.
33).
J
( .
с
")
'.
"
-.
J
(
)
-'"
....
'-
~
'--
.:»
_.'
с
)
"-
")
u
\
U
С
u
)
.\
Рис
.
ЗЗ
.
Молеку
ла
ф
у
ллерена
С
6
О
Как
в
и
д
н о из
рис
.
33,
атом
ы
угле
рода
располагают
ся
на
пове
рхнос
ти
с
феры
в
вершинах
пя
тиуго
льников
(пен
тагонов
)
и
ш
е
сти
уго
льников
(
г
е
к
с
а
г
о
н
о
в
).
Эт
а
мо
леку
ла
нап
оминает
футбольный
МЯЧ
,
имеющий
12
че
рных
пента
гонов
и
20
бе
лых
гексагонов.
В
молеку
ле
С
60
ат
о
м
ы
уг
л
е
рода
связаны
меж
ду
собой
ко
вал
ентной
свя
з
ью
.
Такая
свя
зь
осуществ
ляется
57
обобществлением
валентных
(внешних)
электронов
атомов
.
И
з
рис
.
33
видно
,
что
каждый
атом
углерода
в
молекуле
С
ю
связан
с
тремя
др
угими
атомами
,
образуя
при
э т
о
м
правильные
пятиугольники
(
их
12)
и
неправильные
шестиугольники
(ИХ
20)
.
Как
мы
уже
отмечали
,
молекула
С
ю
содержит
фрагменты
с
пятикратной
симметрией
(пентагоны)
,
которые
запрещены
природой
для
неорraнических
молекул
.
Фактически
мо
леку
ла
фуллерена
является
органической
молеку
лой
,
а
сам
фуллерен
пр
едставляет
собой
молекулярный
кристалл
,
явпяющийся
связующим
звеном
меж
ду
органической
н
неорганической
материей.
Хотя
во
зможность
существования
высокосимметричных
молеку
л
углерода
предсказывалась
давно
,
но
только
в
1985
г.
ученым
(Р
.
Керл
,
Р
.
Смолли
,
Г
.
Крота)
удалось
сингезировать
молекулу
С
ю
.
В
1996
г
.
первооткрывателям
фуллеренов
была
присуждена
Нобелевская
премия.
Свое
название
молекула
ф
уллерена
получила
по
фамилии
БаКМИНС1
'ера
Фуплера
,
использовавшего
в
архитектуре
полусферы
из
пентагонов
и
гсксагонов.
Следующий
шаг
в
направлении
развития
исс
ледований
фуллеренов
был
сделан
в
1990
г
.
,
когда
группе
ученых
под
руководством
В.
Кретчмера
и
Д
.
Хоффмана
удалось
синтезировать
твердый
фу
ллерен
в
виде
монокристаллов
,
Процесс
синтеза
кристаллического
фуллерена
оказался
довольно
простым
.
В
дуговом
разряде
с
npименением
графитовых
эпектролов
в
атмосфере
гелия
формируется
сажа
,
которую
затем
рас
творяют
в
бен
золе
или
толуоле
.
Из
полученного
раствора
выделяют
в
чистом
виде
граммовые
количества
молекулы
ею
и
С
70
в
соотношении
3:1
и
- 2 %
более
тяжелых
фуллеренов.
Фупперены
С
ОО
в
настоящее
время
являются
вполне
доступным
материалом.
При
определенных
условиях
молекулы
С
Ю
упорядочиваются
в
пространстве,
располагаясь
в
узлах
кристаллической
решетки
.
Твердофазные
струК1УРЫ
,
образованные
на
основе
мо
леку
л
ф
у
ллерен
а,
называют
ф
уллеритами
.
Кристалл
фуллерита
С
(>О
обладает
кубической
СТРУК1УРой
с
ГЦК-решеткой
,
имеющей
постоянную
р
ешетки
1,42
им
и
плотность
1,65±0,03
г
/см
)
.
Вещество
устойчиво
на
воздухе,
не
плавится
и
не
разлагается
до
360
'
С,
после
чего
начинает
сублимировать
.
Кристаллическая
решетка
С
Ю
показана
на
рис
.
34.
Молеку
лы
C
6(I
в
кристалле
связаны
между
собой
,
в
основном
,
Ван-
дер-Ваальсовым
взаимодействием
.
58