Карбинофуллерены

Карбін і графен являють собою, відповідно, одно – та двовимірну алотропні модифікації вуглецю. В графені зв’язку С–С утворюють шестикутники зі спільними сторонами, а карбін має ланцюжкову структуру.

Гібрид графену і карбина називається графином (graphyne) [1]: в ньому шестикутники зі зв’язків С–С з’єднані один з одним короткими двохатомних ланцюжками (рис. 1).

Такі ж (або навіть довші) ланцюжки можуть бути складовими елементами фуллереноподобных сферообразных кластерів, пов’язуючи між собою п’яти – та шестикутники З–С (рис. 2).


Рис. 1. Фрагмент шару графина


Рис. 2. Один з карбинофуллеренов


Рис. 3. Графинфуллерен С46

Карбинофуллерены поки не синтезовані, але теоретичні розрахунки [2] показують, що вони відповідають локальним мінімумам потенційної енергії кластера, тобто є метастабільними. Питання в тому, чи достатньо високі обмежують метастабільний стан потенційні бар’єри, щоб утримати карбинофуллерен в цьому стані і не дати йому розпастися. Про дещо іншому типі карбинофуллеренов – графинфуллерене С46 (рис. 3) – йде мова в роботі [3]. Він був виявлений при комп’ютерному моделюванні еволюції нагрітого фулерену С46 методом молекулярної динаміки. У ньому двоатомні ланцюжка пов’язують між собою дві групи суміжних п’яти – і шестикутників (“полюси”). Тут бар’єр виявляється досить високою, близько 1 ев, тому в принципі, можна розраховувати на синтез таких екзотичних кластерів.

Л. Опенов

1. Phys. Rev. B 84, 075439 (2011).

2. ФТТ 53, 2265 (2011).

3. ФТТ 54, 1614 (2012).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *