Радіаційно-індукована полімеризація і пошкодження плівок фулеритів С₆₀ іонами Fe

Abstract

Розглянуто результати опромінення тонких плівок фулеритів С₆₀ (d = 1000 нм) іонами Fe⁺ з енергією Е = 140 кеВ і дозами від 1,2∙10¹² до 0,66∙10¹⁴ іон/см². Застосування методів раманівської спектроскопії і рентгенівської дифракції вказують, що в результаті бомбардування молекул С₆₀ іонами Fe⁺ мають місце формування димерів і полімерів з орторомбічною і тетрагональною структурами, властивих полімерним фазам, що утворюються при високих тисках і температурах. З підвищенням дози полімерна структура зникає і з’являється аморфна фаза вуглецю з включенням нанокристалічних шарів графіту.

Рассмотрены результаты облучения тонких пленок фуллеритов С₆₀ (d = 1000 нм) ионами Fe⁺ с энергией Е = 140 кэВ и дозами от 1,2∙10¹² до 0,66∙10¹⁴ ион/см². Применение методов рамановской спектроскопии и рентгеновской дифракции указывает на то, что в результате бомбардировки молекул С₆₀ ионами Fe⁺ наблюдаются формирования димеров и полимеров с орторомбической и тетрагональной структурами, присущими полимерным фазам, образующимся при высоких давлениях и температурах. С повышением дозы полимерная структура исчезает и появляется аморфная фаза углерода с включением нанокристаллических слоев графита.

Results of thin fullerite C60 films irradiation with Fe⁺ ions, energy of which is Е = 140 kеV and doses varied from 1.2∙10¹² tо 0.66∙10¹⁴ ions/сm² are considered. Raman spectroscopy and XRD data show that after irradiation of fullerenes С₆₀ with Fe⁺ ions dimmers and polymers with orthorhombic and tetragonal structures are formed that is similar to phases formed under high temperatures and pressure. At highered doses polymerized phases disappear because of destruction and formation of amorphous phase.