Рентгеновские исследования эффектов интеркаляции кристаллов фуллерита С60 атомами Ne

Анотація

Рентгеновским методом исследован процесс интеркаляции атомами Ne поликристаллического фуллерита С₆₀ при комнатной температуре и давлении газа 1 атм и температурной зависимости параметра решетки в интервале температур 30-293 К. Установлено, что заполнение октаэдрических пустот ГЦК решетки С₆₀ неоном сопровождается заметным увеличением параметра и объема решетки. Эти изменения в зависимости от времени насыщения удовлетворительно описываются экспонентой. Определена временная константа интеркаляции t, которая оказалась равной (179 ± 24) ч, что почти на два порядка больше величины t, полученной при повышенном давлении. Предельное насыщение фуллерита неоном достигает почти ( 48 ± 3 )%. Наличие примеси неона в решетке С₆₀ практически не влияет на интенсивность рассеяния рентгеновских лучей, но вследствие неоднородности распределения примеси на первых этапах интеркалирования значительно изменяет ширину отражений. В результате проведенных энергетических расчетов определено, что наиболее вероятным путем миграции атомов Ne в кристаллах фуллерита при интеркаляции являются окта-тетра-октаэдрические пустоты. В области ориентационного фазового перехода обнаружен значительный гистерезис температурных зависимостей параметров решетки. Проведено обсуждение и сопоставление полученных результатов с имеющимися литературными данными.