Введение к работе
Актуальность исследований.
С момента открытия нового молекулярного состояния углерода фуллерена в 1985 году исследованиям свойств нового вещества посвящен поток экспериментальных и теоретических работ. Необычность молекулярной структуры вызвала широкий интерес к исследованию различных свойств данного вещества. В 1990-91 гг. был . разработан метод получения фуллеренов в макроскопических количествах при испарении графита или в дуге. Это вызвало дополнительный интерес в связи с перспективами применения удивительных качеств нового вещества в практических технологиях.
Одним из важных молекулярных свойств является поляризуемость, которая характеризует степень свободы и делокализации электронов в молекуле. До последнего времени в литературе не было экспериментальных данных по поляризуемости фуллерена в связи со сложностью проведения измерений с малым количеством вещества или в парах низкой плотности-на 7-8 порядков ниже атмосферной. Имевшиеся расчетные данные основаны на методах, пригодных для молекул малой кривизны, тогда как предварительные квантоме-ханические оценки придают большое значение в величине поляризуемости связанному с отклонением от плоскостности перекрытию молекулярных орбиталей и делокализации электронов. Экспериментальное определение поляризуемости имеет большое значение.
В связи с преобладающим интересом в технологии новых материалов к тонкопленочным образцам практическую ценность представляют данные по параметрам испарения - зависимость давления насыщенных паров от температуры и теплота испарения. Имеющиеся в литературе данные показывают значительный разброс, что может быть связано с различными причинами, требующими изучения.
і Цель диссертационной работы
-
Развить метод измерения молекулярной поляризуемости на основе рэлеевского рассеяния света.
-
Измерить молекулярную поляризуемость фуллерена .
-
Измерить теплоту парообразования и температурную зависимость давления насыщенных паров фуллерена при испарении в вакуум из мелкокристаллической смеси фуллеренов.
Научная новизна
-
Развит метод измерения молекулярной поляризуемости в газах и парах низкой плотности на основе измерения рэлеевского рассеяния света параллельно с измерением плотности или молекулярного потока от эффузионного источника.
-
Впервые экспериментально получено значение молекулярной поляризуемости фуллерена, значительно превышающее значения, полученные из теории.
3. Определена теплота парообразования фуллерена из
мелкокристаллической фазы и давление насыщенных паров при испа
рении из смеси по измерениям кварцевыми весами и методом реле-
евского рассеяния в потоке от эффузионного источника.
Практическая ценность
-
Развитая методика позволяет измерять молекулярную поляризуемость в газах и парах низкой плотности различного состава и работать с малыми количествами вещества.
-
Экспериментально получено значение молекулярной поляризуемости фуллерена, значительно превышающее значения, полученные из теории, оно должно быть использовано при исследованиях тонких пленок и при контроле технологий с применением вакуумного напыления фуллерена.
Защищаемые положения
-
Разработаный метод позволяет измерять молекулярную поляризуемость газов при низком давлении по релеевскому рассеянию света /2/.
-
Величина молекулярной поляризуемости фуллерена составляет величину 0.8 - 1.2 х 10-21 см3 /1,3/.
3. Теплота парообразования фуллерена из мелкокристал
лической фазы, по измерениям температурной зависимости молеку
лярного потока кварцевыми весами составляет величину 170
КДх/моль и плотность насыщенных паров при температуре 800 К
составляет величину 2.5х10аэ см-3 /4/. , , -
Апробация работы и публикации
Результаты работы представлялись на 1-ыЯ междисциплинарный коллоквиум по фуллеренам ( 19ЭЗ г., США), докладывались на семинарах Института теплофизики и семинаре по высокотемпературной сверхпроводимости Института неорганической химии СО РАН.
Основные результаты диссертации опубликованы в 4 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения. Содержание диссертации изложено на 62 страницах машинописного текста и иллюстрировано 10 рисунками. Библиография включает 95 наименований.