Офіційний веб сайт

Квантові явища в нових вуглецевих наносистемах

р32

Назва роботи та авторський колектив

 

Ким висунута робота

Р32

Квантові явища в нових вуглецевих наносистемах

Долбин О.В., Карачевцев В.О.,

Лубенець С.В., Нищенко М.М.,

Прохватілов А.І., Стржемечний М.О.

 

Фізико-технічний інститут  низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України

  Робота включає в себе оригінальні наукові результати досліджень незвичних фізичних властивостей нових квантових вуглецевих наносистем, фулеритів і нанотрубок. Ці системи становлять матеріальну базу нових перспективних нанотехнологій, в тому числі, наноелектроніки, нанобіологічної сенсорики, сонячної енергетики, медицини, тощо.

Завдяки цим роботам виник новий напрям у нанофізиці – фізика допованих фулеритів і взаємодії вуглецевих нанотрубок з органічними і біологічними системами.

В представлених роботах вперше спостережено від'ємне теплове розширення в допованому газами фулериті С60,  яке спричинене квантовим обертальним тунелюванням молекул. Показано, що температурна залежність теплового розширення є наслідком слабкого переходу між різними типами орієнтаційного скла. Визначено і детально досліджено причини і характер сильного впливу орієнтаційного впорядкування на провідність плівок С60 з урахуванням кристалічної досконалості зразків. Виявлено залежність імовірності тунелювання електронів з молекули на молекулу від їх взаємної орієнтації і, відповідно, від орієнтаційного стану кристала С60. Відкрито і пояснено низку ефектів щодо взаємодії нанотрубок з органічними молекулами, включаючи ДНК. Вперше кількісно досліджено дифузію атомів гелію в фулериті С60, доведено двохстадійність цього процесу, визначено коефіцієнт дифузії і запропоновано пояснення аномального розширення С60 при насиченні його гелієм. Розроблено ряд нових методик приготування зразків фулериту С60, в тому числі таку, яка забезпечує рівномірну об'ємну полімеризацію при опромінюванні ультрафіолетом. Вперше спостережено наявність сильних гістерезисів у температурній залежності параметрів гратки допованого фулериту С60.

Результати роботи викладено у 61 науковій публікації у фахових українських та закордонних виданнях.