Морфологія поверхні плівок суміші фулеренів C60/С70. Ідентифікація C60 та С70 у плівках C60/С70 за їх спектрами поглинання
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe68.5.318Ключові слова:
тонка плiвка, морфологiя поверхнi, спектри поглинання, пiдгонка, Гаусiани, сумiш C60/C70Анотація
Плiвки сумiшi C60/C70 наносили на рiзнi пiдкладинки методом термiчної сублiмацiї у вакуумi 6,5 мПа. Дослiджено морфологiю поверхнi плiвок C60/C70 товщиною 195 нм. Встановлено, що на кремнеземних i мiдних пiдкладинках формуються полiкристалiчнi i квазиаморфнi плiвки C60/C70, вiдповiдно. Природа смуг поглинання C60 i C70 була детально обговорена на основi аналiзу лiтератури та наших даних. Спектри поглинання плiвок C60, C70 i сумiшi C60/C70 описувалися сумою функцiй Гауса. Смуги поглинання C60 (2,474, 3,440 i 3,640 еВ) i C70 (2,594, 2,804, 3,018 i 3,252 еВ) можуть бути використанi для iдентифiкацiї цих речовин у сумiшах фулеренiв. Було виявлено, що C60 є домiнуючим компонентом у плiвках C60/C70.
Посилання
H.W. Kroto, J.R. Heath, S.C. O'Brien, R.F. Curl, R.E. Smalley. C60: buckminsterfullerene. Nature 318, 162 (1985).
https://doi.org/10.1038/318162a0
A. Graja, J.-P. Farges. Optical spectra of C60 and C70 complexes. Their similarities and differences. Adv. Mater. Opt. Electron. 8, 215 (1998).
https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-0712(1998090)8:5<215::AID-AMO338>3.0.CO;2-#
L. Benatto, C.F.N. Marchiori, T. Talka, M. Aramini, N.A.D. Yamamoto, S. Huotari, L.S. Roman, M. Koehler. Comparing C60 and C70 as acceptor in organic solar cells: Influence of the electronic structure and aggregation size on the photovoltaic characteristics. Thin Solid Films. 697, 137827 (2020).
https://doi.org/10.1016/j.tsf.2020.137827
Y. Yi, V. Coropceanu, J.-L. Br'edas. Exciton-dissociation and charge-recombination processes in pentacene/C60 solar cells: Theoretical insight into the impact of interface geometry. J. Am. Chem. Soc. 131, 15777 (2009).
https://doi.org/10.1021/ja905975w
P. Brown, P.V. Kamat. Quantum dot solar cells. Electrophoretic deposition of CdSe-C60 composite films and capture of photogenerated electrons with nC60 cluster shell. J. Am. Chem. Soc. 130, 8890 (2008).
https://doi.org/10.1021/ja802810c
H. Yi, D. Huang, L. Qin, G. Zeng, C. Lai, M. Cheng, S. Ye, B. Song, X. Ren, X. Guo. Selective prepared carbon nanomaterials for advanced photocatalytic application in environmental pollutant treatment and hydrogen production. Appl. Catal. B 239, 408 (2018).
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2018.07.068
P. Mroz, G.P. Tegos, H. Gali, T.Wharton, T. Sarna, M.R. Hamblin. Photodynamic therapy with fullerenes. Photochem. Photobio. Sci. 6, 1139 (2007).
https://doi.org/10.1039/b711141j
S. Afreen, K. Muthoosamy, S. Manickam, U.Hashim. Functionalized fullerene (C60) as a potential nanomediator in the fabrication of highly sensitive biosensors. Biosens. Bioelectron. 63, 354 (2015).
https://doi.org/10.1016/j.bios.2014.07.044
S. Pfuetzner, J. Meiss, A. Petrich, M. Riede, K. Leo. Improved bulk heterojunction organic solar cells employing C70 fullerenes. Appl. Phys. Lett. 94, 223307 (2009).
https://doi.org/10.1063/1.3148664
H. Ajie, M. M. Alvarez, S. J. Anz, R.D. Beck, F. Diederich, K. Fostiropoulos, D.R. Kraetschmer, M. Rubin, K.E. Schriver, D. Sensharma, R.L. Whetten. Characterization of the soluble all-carbon molecules C60 and C70. J. Phys. Chem. 94, 8630 (1990).
https://doi.org/10.1021/j100387a004
W. Kr¨atschmer, L. Lamb, K. Fostiropoulos, D. R. Huffman. Solid C60: a new form of carbon. Nature 347, 354 (1990).
https://doi.org/10.1038/347354a0
S. Leach, M. Vervloet, A. Despres, E.Breheret, J.P. Hare, T.J. Dennis, H.W. Kroto, R. Taylor, D.R.M. Walton. Electronic spectra and transitions of the fullerene C60. Chem. Phys. 160, 451 (1992).
https://doi.org/10.1016/0301-0104(92)80012-K
S. Mochizuki, M. Sasaki, R. Ruppin. An optical study on C60 vapour, microcrystal beam and film. J. Phys.: Condens. Matter 10, 2347 (1998).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/10/10/015
J. Hora, P. Panek, K. Navratil, B. Handlirova, J. Humlicek, H. Sitter, D. Stifter. Optical response of C60 thin films and solutions. Phys. Rev. B 54, 5106 (1996).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.5106
W. Zhou, S. Xie, S. Qian, T. Zhou, R. Zhao, G. Wang, L. Quian, W. Li. Optical absorption spectra of C70 thin films. J. Appl. Phys. 80, 459 (1996).
https://doi.org/10.1063/1.362747
G. Orlandi, F. Negri. Electronic states and transitions in C60 and C70 fullerenes. Photochem. Photobio. Sci. 1, 289 (2002).
https://doi.org/10.1039/b200178k
R.C. Haddon, L.E. Brus, K. Ragnavachari. Electronic structure and bonding in icosahedral C60. Chem. Phys. Lett. 125, 459 (1986).
https://doi.org/10.1016/0009-2614(86)87079-8
S. Saito, A. Oshiyama. Cohesive mechanism and energy bands of solid C60. Phys. Rev. Lett. 66, 2637 (1991).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.66.2637
V. Capozzi, G. Casamassima, G.F. Lorusso et al. Optical spectra and photoluminescence of C60 thin films. Solid State Commun. 98, 853 (1996).
https://doi.org/10.1016/0038-1098(96)00060-9
S. Kazaoui, N. Minami. Optical and electrical properties of C60, C70, nanotubes and endohedral fullerenes. In Macromolecular Science and Engineering. Edited by Y. Tanabe (Springer, 1999).
https://doi.org/10.1007/978-3-642-58559-3_23
T. E. Saraswati, U. H. Setiawan, M. R. Ihsan, I. Isnaeni, Y. Herbani. The study of the optical properties of C60 fullerene in different organic solvents. Open Chem. 17, 1198 (2019).
https://doi.org/10.1515/chem-2019-0117
K. Yabana, G.F. Bertsch. Forbidden transitions in the absorption spectra of C60. Chem. Phys. Lett. 197, 32 (1992).
https://doi.org/10.1016/0009-2614(92)86017-C
J.P. Hare, H.W. Kroto, R. Taylor. Preparation and 'UV/visible spectra of fullerenes C60 and C70. Chem. Phys. Lett. 177, 394 (1991).
https://doi.org/10.1016/0009-2614(91)85072-5
G.E. Scuseria. The equilibrium structure of C70. An ab initio Hartree-Fock study. Chem. Phys. Lett. 180, 451 (1991).
https://doi.org/10.1016/0009-2614(91)85148-P
J. Shumway, S. Satpathy. Polarization-dependent optical properties of C70. Chem. Phys. Lett. 211, 595 (1993).
https://doi.org/10.1016/0009-2614(93)80149-J
R.E. Stratmann, G.E. Scuseria1, M.J. Frisch. Density functional study of the infrared vibrational spectra of C70. J. Raman Spectrosc. 29, 483 (1998).
https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4555(199806)29:6<483::AID-JRS268>3.0.CO;2-Q
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
