Радіаційні пошкодження та полімеризація плівок фулеритів С₆₀ при опроміненні іонами Ті

Abstract

Influence of high-energetic Ti+ ions (Еі = 140 keV) irradiation on C₆₀ fullerite film and on radiation-stimulated phase transitions was studied by methods of X-rays diffraction and Raman spectroscopy. XRD pattern and Raman spectrum prove that even at low fluences of 1,2·10¹² іоns/сm² appear new phases: orthorhombic, tetragonal and rhombohedral that coexist with initial face-centered cubic phase. Lattice parameters of these phases change with increase of the fluence denoting that interstitial Ti ions promote appearance of donor-acceptor interaction, magnitude of which depends on conditions of irradiation. At the fluence of 0,66·10¹⁴ ions/сm² not only polymerization but destruction of molecular cages is observed due to increase of radiation damages.

Приведено дослідження впливу опромінення плівок фулериту С₆₀ високоенергетичними іонами Ті⁺ (Еᵢ = 140 кеВ) на радіаційно-стимульовані фазові перетворення. Результати рентгенівської дифракції та раманівського розсіяння світла для вказаних плівок показують, що вже при незначних флюенсах 1,2·10¹² іон/см² спостерігається сукупність ГЦК, ГЩУ, орторомбічної, тетрагональної та ромбоедричної фаз. Параметри цих фаз змінюються із збільшенням дози поглинання, вказуючи на те, що імплантовані іони (атоми) Ті сприяють виникненню донорно-акцепторної міжмолекулярної взаємодії, величина якої залежить від умов опромінення. При флюенсі 0,66·10¹⁴ іон/см² має місце не лише полімеризація фулеритів, а й руйнування каркасу молекул С₆₀.

Приведены исследования влияния облучения пленок фуллерита С₆₀ высокоэнергетическими ионами Ті+ (Еі = 140 кэВ) на радиационно-стимулированные фазовые превращения. Результаты рентгеновской дифракции и рамановского рассеяния света для указанных пленок показывают, что уже при незначительных флюенсах 1,2·10¹² ион/см² наблюдается совокупность ГЦК, ГПУ, орторомбической и тетрагональной, а также ромбоэдрической фаз. Параметры этих фаз меняются с увеличением флюенса, указывая на то, что внедренные атомы Ті содействуют возникновению донорно-акцепторного межмолекулярного взаимодействия, величина которого зависит от условий облучения. При флюенсе 0,66·10¹⁴ ион/см² имеет место не только полимеризация фуллеритов, но и деструкция молекул С₆₀.