Статья

Статья

Теплофизические свойства веществ

2007. Т. 45. № 3. С. 363–369

Магомедов М.Н.

О плавлении фуллеритов из малых или больших фуллеренов

Теоретически изучены физические пределы для массы фуллеренов, из которых можно создать устойчивый кристалл – фуллерит. На основе зависимости параметров межфуллеренного взаимодействия от массы фуллерена $C_{nc}$ изучено изменение свойств фуллерита при вариации числа атомов углерода $nc$ в фуллерене $C_{nc}$. Рассчитаны зависимости энергии активационного процесса и поверхностной энергии при различных температурах и значениях плотности в интервале $15 < nc < 147$. Показано, что при $nc < 20$ фуллерит становится нестабильным, поскольку слабые ван-дер-ваальсовы силы не позволяют локализовать легкие фуллерены малого размера. Вместе с тем фуллериты, для которых $nc > 110$, имеют аномально низкие значения поверхностной энергии, что должно приводить к фрагментации нанокластеров из таких крупных полых сферических молекул $C_{nc}$. Исходя из четырех эмпирических уравнений, оценена зависимость температуры плавления фуллерита от $nc$. Показано, что температура плавления у фуллеритов из малых или больших фуллеренов меньше, чем у фуллеритов при $50 < nc < 90$. Сделан вывод о том, что область $30 < nc < 100$ является оптимальной для образования устойчивого фуллерита.