Low-temperature photoluminescence of C60 single crystals intercaled with nitrogen molecules in the wide range of temperatures

Анотація

Оптичні властивості монокристалів С₆₀, які інтеркальовані молекулами азоту, досліджено спектральним люмінесцентним методом при температурі Т= 30 К та збудженні He–Ne лазером (Е_exc= 1.96 еВ). Інтеркаляція здійснювалася під тиском 30атм у температурному інтервалі 200–550 °C. Встановлено, що при температурах сорбції до 400°С відбувається розширення смуг спектру низькотемпературної люмінесценції розчинів С₆₀–N₂ без зміщення по енергії. Зазвичайтака ситуація характерна для випадку зростання внеск у люмінесценції «глибоких Х-пасток». Концентрація таких емісійних центрів екситоніввизначається мірою заповнення октаедричних порожнин ГЦК ґраткифулерита молекулами інтеркалянта. Це свідчить про утворення рівноважного розчину впровадження С₆₀–N₂ завдяки фізсорбції. При температурах сорбції вище 400 °C вперше виявлено істотне зміщення спектру люмінесценції в область низьких енергій зі значним неоднорідним розширенням спектральних смуг. Зміщення та значне неоднорідне розширення спектральних смуг люмінесценції пояснено появою хімічної взаємодії (хемосорбції) азоту з молекулами фулеренуз утворенням у цьому випадку нової азото-вмісної речовини.