 
Рис. 17. Кристаллы фуллерита C60.
|
Фуллеритами называют твердое состояние фуллеренов. Они представляют собой молекулярные кристаллы с ван-дер-ваальсовскими взаимодействиями между молекулами. Их можно получить в результате выпаривания, например, толуольных фуллереновых экстрактов, получаемых при выделении фуллеренов из сажи после электродугового синтеза. Наиболее изученная система такого рода — кристалл С60. Исследования кристаллов высших фуллеренов затруднены сложностью их получения.
Рис. 18. Гранецентрированная кубическая решётка.
|
При комнатных температурах кристалл С60 имеет гранецентрированную кубическую (ГЦК) решётку, но при понижении температуры происходит фазовый переход первого рода (Ткр≈260 К) и кристалл С60 меняет свою структуру на простую кубическую. При температуре Т > Ткр молекулы С60 хаотично вращаются вокруг своего центра равновесия, а при её снижении до критической, две оси вращения замораживаются. Полное замораживание вращений происходит при 165 К.
Кристалл фуллерита имеет плотность 1,7 г/см3, что значительно меньше плотности графита (2,3 г/см3) и тем более алмаза (3,5 г/см3), так как молекулы фуллеритов полые.
 
Рис. 19. Структура фуллерита.
|
Чистые фуллериты являются полупроводниками, в то время как интеркалированный фуллерит (он же фуллерид) приобретает свойства сверхпроводника.
Полимеризованный фуллерит является самым твердым веществом, известным науке (примерно в 2 раза твёрже алмаза). Теоретически, из него можно изготавливать инструменты для обработки легированных сталей и алмазов, что, однако далеко от практической реализации.
 
Рис. 20. Крупнокристаллический порошок фуллерита C60. Изображение получено с помощью растрового электронного микроскопа.
|
К содержанию.
| 
