gh Многослойные фуллерены - найдены!

Начиная с 1985 года, то есть со дня открытия фуллерена С60, ученые не перестают искать новые формы углерода. Как написано в ноябрьском номере журнала "Carbon" за 1999 год, на сей раз, удача улыбнулась российско-японскому коллективу из Международного центра исследований материалов (Япония), которому удалось найти многослойные фуллерены. Дело было так.

В поисках необычных структур исследователи взяли сажу, полученную лазерным пиролизом бензола. В течение часа ее отжигали при 3000оС в атмосфере аргона: а затем стали рассматривать в просвечивающий электронный микроскоп, что получилось в результате. Поначалу, ничего нового видно не было - лишь хорошо известные сферические и полигональные наночастицы, подобные фуллеренам, размером от 100 до 400 ангстрем с многослойными стенками. Такие структуры известны для различных саж еще с 60-х годов, разве что вновь полученные были мельче, совершеннее и напоминали сверхфуллерены, обнаруженные в карельском минерале шунгите. Но зоркий глаз сумел заметить на краях некоторых наночастиц значительно меньшие объекты.

Чтобы их отделить, сажу прокалили в вакууме при температуре 1600оС. Около двух процентов порошка сублимировало и осело на подложке в виде коричневой пленки. Как оказалось, большая часть этой пленки состояла из молекул фуллерена диаметром 8,1 А и 11,9 А, что соответствует С80 и С180. Но как видно на фотографии, полученной в просвечивающем электронном микроскопе, есть и другие молекулы, состоящие из нескольких слоев.

На фотографии можно разглядеть, по крайней мере, две их разновидности: двойная сфера диаметром 14 А и тройная сфера диаметром 20 А. И это, по мнению авторов исследования, первое наблюдение вложенных друг в друга фуллеренов. Если рассчитать диаметры молекул, то окажется, что в первом случае это С60 внутри С240, а в третьем -- С80 и C240, вложенные, как матрешки в C560.

Такие многослойные фуллерены - новый вид углеродных кластеров. Ученые считают, что было бы интересно получить из них кристалл и сравнить его свойства со свойствами эндометаллофуллеренов (фуллеренов с атомом металла внутри), которые до сих пор были единственным объектом на основе фуллерена, внутрь которого удалось что-то поместить.

***