Влияние стеклования фуллерита С₆₀ на диффузию примеси Ar

Abstract

Исследована кинетика сорбции и последующей десорбции газообразного аргона порошком фуллерита С₆₀ в интервале температур 58–290 К. С использованием измеренных характеристических времен сорбции определена температурная зависимость коэффициентов диффузии примеси Ar в фуллерите. Коэффициенты диффузии аргона монотонно убывают с понижением температуры во всем исследованном температурном интервале, что соответствует термически активированной диффузии атомов Ar в фуллерите. Стеклование фуллерита приводит к уменьшению энергии активации диффузии атомов аргона в фуллерите на порядок. Это, по-видимому, объясняется возникновением в результате стеклования направлений, в которых существенно понижаются барьеры, разделяющие междоузельные полости решетки фуллерита.

Досліджено кінетику сорбції та наступної десорбції газоподібного аргону порошком фулериту С₆₀ в інтервалі температур 58–290 К. З використанням виміряних характеристичних часів сорбції визначена температурна залежність коефіцієнтів дифузії домішки Ar в фулериті. Коефіцієнти дифузії аргону монотонно зменшуються зі зниженням температури у всьому дослідженому температурному інтервалі, що відповідає термічно активованій дифузії атомів Ar в фулериті. Склування фулериту приводить до зменшення енергії активації дифузії атомів аргону в фулериті на порядок. Це може пояснюватися виникненням в результаті склування напрямків, у яких суттєво знижуються бар'єри, що розділяють міжвузлові порожнини гратки фулериту.

The kinetics of sorption and subsequent desorption of argon gas by powdered С₆₀ has been investigated in the temperature interval 58–290 K. The temperature dependence of the Ar diffusion coefficients in fullerite has been obtained using the measured characteristic times of sorption. The diffusion coefficients of Ar decrease monotonically with lowering temperature in the whole temperature range, what corresponds to the thermally activated diffusion of Ar atoms in fullerite. The glass transition in fullerite induces an order-ofmagnitude decrease in the activation energy of Ar diffusion in fullerite. This appears to be because of new directions appeared due to the glass transition in which the barriers separating the interstitial voids in the С₆₀ lattice are significantly lower.