Web design by Aleksey D. Zolotarenko | Contact Us




предыдущая страница                                              следующая страница

5.2. Исследование фуллеренов и их производных методом спектроскопии потерь энергии электронов

5.2.1. Вводная часть

Методы индуцированной электронной эмиссии, такие как электронная оже-спектроскопия (ЭОС), спектроскопия потерь энергии электронов (СПЭЭ) и рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФС), широко используются в современной научной практике для изучения поверхности твердых тел. Результатами, полученными этими методами, успешно описывают объемное строение твердых тел, в том числе их электронную структуру.
Фуллерены, соединения и композиции на их основе также активно исследуются методами индуцированной электронной эмиссии. Интерес к этим объектам, как уже отмечалось, обусловлен как уникальной молекулярной структурой фуллеренов, так и твердотельными свойствами материалов на их основе, такими как сверхпроводимость А3С60 (А - щелочной металл), ферромагнетизм ТDАЕ-С60 (ТDАЕ -тетракис(диметиламино)этилен) [1-3]. Для твердого фуллерена С60 была установлена многополосная структура валентной зоны [4]. Однако сильные электронные корреляции и релаксационные процессы, сопровождающие оже-распад, делают экспериментальный оже-спектр С(КVV) фуллерена С60 практически неструктурированным, т. е. мало¬информативным. В то же время РФ-спектры и спектры потерь энергии электронов для рассматриваемых материалов оказались просто уникальными по сравнению с таковыми для других материалов на основе углерода. Например, полуширина пика C1s для фуллерена С60 сравнима с полушириной этого пика для крупнокристаллического графита, спектр потерь по виду похож на спектр потерь графита. Более того, энергия ***-плазмона для фуллерена оказалась близка к таковой для графита, что кажется необычным и достойным внимания.

предыдущая страница                                              следующая страница




От авторов


Издание настоящей книги стало возможным благодаря реализации договора о творческом сотрудничестве между Институтом проблем материаловедения Национальной академии наук Украины и Институтом проблем химической физики Российской академии наук в рамках выполнения совместной программы “Фуллерены и атомные кластеры”.
За последние 10 лет наблюдается бурный рост потока информации в области знаний фуллереноподобных материалов, открытых в 1985 году. Задача, которую поставили авторы перед собой, состояла в том, чтобы обобщить эту информацию и в сжатой форме изложить основные представления о новом классе углеродных материалов. Из огромного информационного потока по фуллеренам, нанотрубкам и кластерам, а это десятки тысяч источников: книг, патентов, научных и популярных статей, был взят тот минимум, который позволил бы неискушенному читателю войти в мир углеродных наноструктур с его специфическими особенностями. Большой интерес среди ученых вызывает особенность строения фуллеренов, обусловленная их сферичностью. Завершенность элементарной структурной единицы, по сравнению с бесконечными кластерами атомов в карбине, графите и алмазе, обусловливает уникальную способность фуллеренов растворяться в растворителях. Это единственная растворимая форма углерода.
Фуллерены - интересный объект исследований во многих областях науки - физике, химии, геологии, биологии, медицине, материаловедении и других. Благодаря наличию у молекулы фуллерена большого количества атомов углерода открываются неограниченные возможности синтеза миллиардов новых соединений с новыми свойствами, а значит и новыми возможностями. Разработка и использование материалов, обладающих сложным комплексом физико-химических свойств, являются одной из основополагающих предпосылок создания техники XXI века. И фуллереноподобные материалы обладают всеми качествами, необходимыми для того, чтобы стать основой материалов будущих разработок. В настоящее время мы стоим только на стартовой черте изучения фуллереноподобных материалов и материалов, получаемых на их основе. Перспективы использования их безграничны.
Данные, представленные в четвертой главе этой книги, демонстрируют одну из блестящих возможностей использования этих материалов. Благодаря компактному и безопасному хранению водорода в фуллереноподобных материалах и материалах, полученных на их основе, становится экономически обоснованным и реальным переход человечества от эры использования запасавшейся миллионами лет солнечной энергии в виде ископаемых топлив к эре солнечно-водородного будущего: непосредственного преобразования солнечной энергии и применения водорода в качестве экологически чистого топлива и энергоносителя. Это будущее видится еще более оптимистичным, если учесть, что источником водорода является вода, которой достаточно на всех континентах и во всех странах. То есть снимается вопрос о странах, богатых топливом и бедных с энергетической точки зрения. Солнечной энергии хватит всем.
Надеемся, что эта книга станет для многих первой ступенькой в познании области науки о фуллеренах, пробудит интерес и желание узнать больше, шагнуть вперед и изучить неведомое.
Заранее приносим свои извинения за возможные опечатки. Мы с удовольствием и благодарностью примем все критические замечания и комментарии. Авторы благодарят В.Б. Черногоренко, А.П. Помыткина, Н.Ф. Гольдшлегер и А.П. Моравского за помощь в написании некоторых глав, а также благодарят О.И. Билык, Д.М. Мильто, Е.А. Лысенко за помощь в наборе и редактировании текста и иллюстраций.