Введение в нанотехнологию. Рухов А.В - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

называется фуллереном С20. Число шестиугольников может варьироваться, при этом количество атомов углерода всегда
остаётся чётным.
Уравнение (7) достоверно поясняет преобладание кластеров углерода с чётным числом атомов в масс-спектре (рис. 2),
наблюдавшемся группой исследователей из компании Эксон уже в 1984 г
2
. Требуется отметить, что топологический анализ
достоверно показывает невозможность существования фуллереноподобной структуры из 22 атомов углерода (
р
= 12,
h
= 1).
Рис. 2. Масс-спектр кластеров углерода в сверхзвуковом пучке,
образующемся при лазерном испарении углеродной мишени
в атмосфере геллия
Порядок выполнения работы
1. Изучить представленные методические указания.
2. Получить от преподавателя развёртку на плоскости фуллерена, напечатанную на листе бумаги.
3. При помощи канцелярских принадлежностей (клея и ножниц) с соблюдением необходимых мер предосторожности
изготовить модель фуллерена.
4. Определить масштаб изготовленной модели.
5. На примере изготовленной модели проверить теорему Эйлера для платоновских тел.
6. На примере изготовленной модели проверить следствия из теоремы Эйлера для платоновских тел (6), (7).
7. Сделать выводы.
Практическое задание 2
ОДНОСЛОЙНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ
Цель занятия
: изучить структурные свойства однослойных углеродных нанотрубок и методику определения угла и
индексов хиральности, угла вращения.
Методические указания.
Первые однослойные углеродные нано-трубки (ОУНТ) независимо были получены группами
под руководством Д. Бетсуна и С. Иджимы. Использовался метод сублимации – десу-блимации углерода, электродуговой
способ с применением катализатора, добавленного в графитовые электроды (кобальта, никеля или железа), стимулирующего
рост однослойных нанотрубок. Металл-катализатор предотвращал формирование многослойных нанотрубок и фуллеренов, а
также позволял понизить температуру синтеза.
Бездефектные ОУНТ представляют собой цилиндрические структуры из свёрнутых графеновых слоёв, состоящих из
атомов углерода.
В графене наблюдается
SP
2-гибридизация электронных оболочек, т.е. объединение одной
S
-орбитали и двух
P
-
орбиталей, дающее в результате три
SP
2-гибридизованные орбитали, повёрнутые друг относительно друга на 120° в
плоскости (рис. 3).
Лежащие в плоскости σ-связи отвечают за сильное ковалентное связывание между атомами, в то время как π-связи,
расположенные нормально, – за слабое взаимодействие между слоями графена, например в графите.
2
Rohlfing E.A., Cox D.M., Kaldor A.J. Chem Phys. 81, 3322 (1984).

Страницы