Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование
В работе получена новая информация об электронных свойствах новых молекулярных комплексов: TMPDA·C₆₀, Bz₄BTPE·C₆₀, LMG·C₆₀, LCV·C₆₀. Показано, что каждая молекула донора формирует с атомами углерода ближайших молекул фуллерена несколько типов сокращенных ван-дерваальсовых контактов. Все комплексы мо...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2010
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72777 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование / Д.В. Лопатин, Е.С. Чиркин // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2010. — Т. 8, № 2. — С. 397-405. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860038352377479168 |
|---|---|
| author | Лопатин, Д.В. Чиркин, Е.С. |
| author_facet | Лопатин, Д.В. Чиркин, Е.С. |
| citation_txt | Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование / Д.В. Лопатин, Е.С. Чиркин // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2010. — Т. 8, № 2. — С. 397-405. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології |
| description | В работе получена новая информация об электронных свойствах новых молекулярных комплексов: TMPDA·C₆₀, Bz₄BTPE·C₆₀, LMG·C₆₀, LCV·C₆₀. Показано, что каждая молекула донора формирует с атомами углерода ближайших молекул фуллерена несколько типов сокращенных ван-дерваальсовых контактов. Все комплексы можно отнести к полупроводникам. Исследованные молекулярные комплексы имеют более тонкую электронную структуру, чем изолированные молекулы С₆₀ и донора. Наблюдается смещение и увеличение числа линий в спектрах комплексов по сравнению со спектрами индивидуальных молекул доноров и фуллерена.
У цій роботі одержано нову інформацію про електронні властивості нових молекулярних комплексів: TMPDA·C₆₀, Bz₄BTPE·C₆₀, LMG·C₆₀, LCV·C₆₀. Показано, що кожна молекуля донора формує з атомами вуглецю найближчих молекуль фуллерену кілька типів скорочених Ван дер Ваальсових контактів. Усі комплекси можна віднести до напівпровідників. Досліджені молекулярні комплекси мають більш тонку електронну структуру, ніж ізольовані молекулі C₆₀ і донора. Спостерігається зсув і збільшення числа ліній у спектрах комплексів у порівнянні зі спектрами індивідуальних молекуль донорів і фуллерену.
In a given paper, we report new information concerning electronic structure of the molecular complexes: TMPDA·C₆₀, Bz₄BTPE·C₆₀, LMG·C₆₀, and LCV·C₆₀. As shown, each donor molecule forms several types of shortened Van der Waals contacts with adjacent molecules of fullerene. All complexes can be assigned to semiconductors. The molecular complexes under investigation have more fine electronic structure than the isolated C₆₀ fullerenes and the donor molecules. Shift and increase in number of lines in the spectrum of molecular complexes take place in comparison with the spectrum of
both individual C₆₀ fullerenes and donor molecules.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:54:31Z |
| format | Article |
| fulltext |
397
PACS numbers: 31.15.-p, 31.15.E-, 36.40.Cg, 61.46.Bc, 71.20.Tx, 81.05.ub
Электронная структура молекулярных комплексов
на основе фуллерена С60: DFT исследование
Д. В. Лопатин, Е. С. Чиркин
Тамбовский государственный университет,
ул. Интернациональная, 33,
392000 Тамбов, Россия
В работе получена новая информация об электронных свойствах новых
молекулярных комплексов: TMPDA·C60, Bz4BTPE·C60, LMG·C60, LCV·C60.
Показано, что каждая молекула донора формирует с атомами углерода
ближайших молекул фуллерена несколько типов сокращенных ван-дер-
ваальсовых контактов. Все комплексы можно отнести к полупроводни-
кам. Исследованные молекулярные комплексы имеют более тонкую элек-
тронную структуру, чем изолированные молекулы С60 и донора. Наблюда-
ется смещение и увеличение числа линий в спектрах комплексов по срав-
нению со спектрами индивидуальных молекул доноров и фуллерена.
У цій роботі одержано нову інформацію про електронні властивості нових
молекулярних комплексів: TMPDA·C60, Bz4BTPE·C60, LMG·C60, LCV·C60.
Показано, що кожна молекуля донора формує з атомами вуглецю най-
ближчих молекуль фуллерену кілька типів скорочених Ван дер Ваальсо-
вих контактів. Усі комплекси можна віднести до напівпровідників. До-
сліджені молекулярні комплекси мають більш тонку електронну струк-
туру, ніж ізольовані молекулі C60 і донора. Спостерігається зсув і збіль-
шення числа ліній у спектрах комплексів у порівнянні зі спектрами інди-
відуальних молекуль донорів і фуллерену.
In a given paper, we report new information concerning electronic structure
of the molecular complexes: TMPDA·C60, Bz4BTPE·C60, LMG·C60, and
LCV·C60. As shown, each donor molecule forms several types of shortened
Van der Waals contacts with adjacent molecules of fullerene. All complexes
can be assigned to semiconductors. The molecular complexes under investi-
gation have more fine electronic structure than the isolated C60 fullerenes
and the donor molecules. Shift and increase in number of lines in the spec-
trum of molecular complexes take place in comparison with the spectrum of
both individual C60 fullerenes and donor molecules.
Ключевые слова: квантовая химия, фуллерен, структура, электронные
свойства.
Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies
2010, т. 8, № 2, сс. 397—405
© 2010 ІМФ (Інститут металофізики
ім. Г. В. Курдюмова НАН України)
Надруковано в Україні.
Фотокопіювання дозволено
тільки відповідно до ліцензії
398 Д. В. ЛОПАТИН, Е. С. ЧИРКИН
(Получено 15 апреля 2010 г.)
1. ВВЕДЕНИЕ
Высокая кривизна поверхности фуллерена определяет высокую ре-
акционную активность этих молекул, которые могут образовывать
разнообразные соединения от ковалентно связанных структур до мо-
лекулярных комплексов. Практическое применение фуллеренов в
качестве проводящих, сверхпроводящих и ферромагнитных мате-
риалов, молекулярных электронных устройств, катализаторов и ле-
карственных средств, а также для получения алмазов (в том числе
тонких плёнок), источников тока, молекулярных сит и устройств для
аккумулирования газов, материалов для нелинейной оптики (лазе-
ров) и преобразователей солнечной энергии обуславливает огромную
важность исследования данных объектов. Еще большие потенциаль-
ные возможности имеют наноструктурированные системы, в том
числе, донорно-акцепторные соединения фуллеренов, образованные
как за счёт сравнительно слабых ван-дер-ваальсовых взаимодейст-
вий, так и за счет переноса заряда с донора на акцептор [1]. Для их
корректного описания требуется детальные исследования механиз-
мов их образования, условий стабильности, электронного строения,
химической связи и физических свойств в зависимости от размеров
нанокластеров, морфологии, наличия дефектов – как основы плани-
рования экспериментов направленного синтеза новых наноматериа-
лов. Методы современной квантовой химии находят широкое приме-
нение при решении разнообразных физических и химических про-
блем и используются не только для интерпретации эксперименталь-
ных данных, но и для оценок возможности существования и прогно-
зирования физико-химических свойств новых химических соедине-
ний, в том числе на базе фуллеренов. С помощью методов квантовой
химии можно a priori оценить стабильность различных производных
фуллеренов и выбрать те из них, которые могут представлять теоре-
тический или практический интерес. Цель настоящей работы – изу-
чение неэмпирическим методом DFT электронной структуры ком-
плексов фуллерена C60 с органическими донорами.
2. МЕТОДИКА
В качестве объектов исследования были выбраны следующие моле-
кулярные кристаллы фуллеренов C60 с фотоактивными донорами:
TMPDA – N, N, N′, N′-тетраметил-п-фенилендиамин; LMG – 4, 4″-
бензолидин (N, N-диметиланилин) («лейко малахит зеленый»);
LCV – 4, 4′, 4″-метилдинтрис(N, N-диметиланилин) («лейко кри-
сталлический фиолетовый»); Bz4BTPE-(тетрабензо(1, 2-бис[4H-
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА МОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ С60 399
тиопиран-4-илиден]этен)). Реальные кристаллы синтезированы в
группе профессора Любовской (ИПХФ РАН, г. Черноголовка). Для
построения молекулярного комплекса в редакторе молекул (или с
помощью оригинального программного обеспечения) производи-
лось объединение оптимизированных структур фуллерена C60 и до-
нора с учётом того, что существуют определённые предположения
насчёт взаимного расположения донора и акцептора и возможных
расстояний между ними [2—5]. Процедура оптимизации геометри-
ческих параметров производилась неэмпирическим методом теории
функционала плотности с использованием трёхпараметрического
гибридного функционала Беке [6] и корреляционного функционала
Ли, Янга, Пара [7] (метод B3LYP). Атомные орбитали описывались
6-311G++-базисным набором с добавлением поляризующих атомных
d, f-орбиталей, который наиболее корректно определен для атомов
в ряду H—Kr [9]. Все атомы исследуемых комплексов лежат в дан-
ном ряду. Критерием прекращения вычислительных итераций бы-
ло достижение среднеквадратичным градиентом (RMS-gradient)
стандартной для многих квантово-химических пакетов величины
10−5—10−8
произв. ед. Для расчетов использовали программный па-
кет GAUSSIAN 03 [9].
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Проведённые квантово-химические исследования позволили опре-
делить структуру молекулярных комплексов TMPDA·C60, LMG·C60,
LCV·C60 и Bz4BTPE·C60. Из анализа оптимизированных геометриче-
ских параметров комплексов видно, что молекулы доноров прини-
мают сложную изогнутую конфигурацию (рис. 1).
Обнаружено, что молекулы комплексов имеют укороченные ван-
дер-ваальсовые контакты, образованные за счёт π—π взаимодействия
между фенильным (или бензольным) кольцом донора и гексагоном
молекулы фуллерена (0,2962—0,3112 нм для TMPDA·C60, 0,3130—
0,3594 нм для Bz4BTPE·C60, 0,3196—0,3410 нм для LMG·C60 и
0,3216—0,3413 нм для LCV·C60). Также обнаружены сокращённые
ван-дер-ваальсовые контакты (∼ 0,26 или ∼ 0,30 нм) типа H…C(C60)
образованные посредством водородной связи между атомом водоро-
да группы CH3 (или C6H4) и атомом углерода соседней молекулы C60.
В комплексах TMPDA·C60, LMG·C60 и LCV·C60 имеются укороченные
контакты между входящими в состав доноров атомами азота и ато-
мами углерода фуллерена N…C(C60) – 0,2863—0,3185 нм, а в ком-
плексе Bz4BTPE·C60 обнаружены контакты типа S…C(C60) – 0,3577
нм. Обнаружение большого количества энергетически выгодных
укороченных ван-дер-ваальсовых контактов между молекулами ис-
следованных комплексов говорит о том, что последние должны
иметь богатый набор межмолекулярных взаимодействий.
400 Д. В. ЛОПАТИН, Е. С. ЧИРКИН
Проведены неэмпирические расчёты DFT/B3LYP(6-311G++(d, f))
электронной структуры молекул Bz4BTPE, LMG, LCV, TMPDA и C60,
а также комплексов Bz4BTPE·C60, LMG·C60, LCV·C60 и TMPDA·C60. Все
комплексы имеют энергетический спектр, типичный для молеку-
лярных полупроводников, и зазор HOMO—LUMO (HOMO – высшая
занятая молекулярная орбиталь (англ. Highest Occupied Molecular
Orbital); LUMO – низшая незанятая молекулярная орбиталь (англ.
Lowest Unoccupied Molecular Orbital)) ΔE = 1,265—1,731 эВ. Изолиро-
ванные молекулы доноров имеют величину ΔЕ = 2,9—4,7 эВ, что зна-
чительно (на 1,2—3,2 эВ) превосходит тот же параметр молекулярно-
го комплекса. Величина энергетического зазора HOMO—LUMO во
всех исследованных молекулярных комплексах меньше, чем в фул-
лерене C60 (1,871 эВ) (см. табл. 1).
Представим результаты квантово-химических расчётов в виде
полных плотностей состояний (ППС), что является удобным для
Рис. 1. Оптимизированные структуры комплексов: a – визуализация ре-
зультатов моделирования; б – кратчайшие межмолекулярные контакты.
ТАБЛИЦА 1. Величина зазора ΔЕ.
№ Молекула/комплекс ΔЕ, эВ
1 C60 1,871
2 TMPDA 4,141
3 LMG 4,729
4 LCV 4,279
5 Bz4BTPE 2,943
6 TMPDA·C60 1,265
7 LMG·C60 1,450
8 LCV·C60 1,499
9 Bz4BTPE·C60 1,731
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА МОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ С60 401
анализа электронной структуры и сопоставления с эксперимен-
тальными данными. Энергетический спектр комплекса строился
следующим образом. Интенсивность всех молекулярных орбиталей
принимались равной единице. Далее каждая линия заменялась га-
уссовым распределением (σ = 0,2 эВ), интенсивности всех распреде-
лений при каждом значении энергии суммировались. Для удобства
на рис. 1 экспериментальные спектры и расчётные ППС нормиро-
ваны на максимальное значение. Энергии оптических переходов,
взятые из спектров поглощения [4, 5], спектров фотопроводимости
[4, 10, 11], и модельных результатов настоящей работы для перехо-
дов типа HOMO—LUMO и ближайших к ним орбиталей, приведены
в табл. 2. Из рисунка 2 и табл. 2, результаты моделирования хоро-
шо воспроизводят данные оптических измерений для всех иссле-
дуемых комплексов.
Вернемся к детальному рассмотрению индивидуальных спектров
фуллерена C60, молекулярного комплекса и соответствующего доно-
ра, рассчитанных методом DFT/B3LYP(6-311G++(d, f)). При сравне-
нии энергетических спектров молекулярных орбиталей (E) в види-
мой и ближней УФ области видно, что комплексы TMPDA·C60,
Рис. 2. Полные плотности состояний комплексов. На врезке показано
сравнение экспериментального спектра поглощения (кривая 1) с модель-
ным спектром (кривая 2) в диапазоне экспериментальных значений.
402 Д. В. ЛОПАТИН, Е. С. ЧИРКИН
LMG·C60, LCV·C60 и Bz4BTPE·C60 имеют более тонкую электронную
структуру, чем изолированные молекулы фуллерена C60 и донора
(рис. 3). Наблюдается смещение и увеличение числа линий в спек-
трах комплексов по сравнению со спектрами индивидуальных моле-
кул доноров (TMPDA, LMG, LCV и Bz4BTPE) и фуллерена C60.
Имеются две основные причины различий между спектрами
комплексов и изолированных молекул и связаны они с тем, что
формирование комплекса приводит к сдвигу и значительному уве-
личению числа линий оптических переходов в спектрах как моле-
кул C60, так и соответствующего донора.
Во-первых, искажение геометрии каркаса C60 в молекулярном
комплексе приводит к понижению симметрии, что оказывает влия-
ние на правила отбора и на энергии межмолекулярных возбуждений
(сдвиг и расщепление валентных и незанятых уровней, являющих-
ся вырожденными для фуллерена C60 симметрии Ih) [12, 13].
Во-вторых, в отличие от индивидуальной молекулы, в формиро-
вании орбиталей участвуют π-электроны фенильных фрагментов
доноров Bz4BTPE, LMG, LCV или бензольного кольца TMPDA. Уча-
стие электронов углерода фенильных (бензольных) колец в форми-
ровании валентных орбиталей становится возможным в результате
ТАБЛИЦА 2. Энергии оптических переходов для молекулярных комплексов.
Метод исследования/
методика расчета
Энергия E, эВ Ссылка
TMPDA·C60
Данные из спектра поглощения 1,26 2,1 2,7 [5]
Данные из спектра
фотопроводимости
2,29 2,72 2,96 [10]
DFT/B3LYP(6-311G++(d, f)) 1,26 2,10 2,50 2,74
2,83
2,90
н.р.
LCV·C60
Данные из спектра поглощения 1,7 2,1 2,7 3,5 [5]
Данные из спектра
фотопроводимости
1,49 1,71 [11]
DFT/B3LYP(6-311G++(d, f)) 1,49
1,67
1,75
2,23 2,84 3,45 н.р.
LMG·C60
DFT/B3LYP(6-311G++(d, f)) 1,48 2,38 3,36 4,85 н.р.
Bz4BTPE·C60
Данные из спектра поглощения
1,55—
1,77
1,96
2,16
2,29
3,72 4,81
Данные из спектра
фотопроводимости
2,00 2,21 2,63 3,57
[4]
DFT/B3LYP(6-311G++(d, f)) 1,73 1,85
2,75
2,73
3,74
3,75
4,81
4,74
н.р.
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА МОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ С60 403
значительного отклонения колец от первоначального положения в
индивидуальной молекуле донора (рис. 1).
В результате изменения положения подвижных фрагментов ос-
това молекулы донора формируются укороченные ван-дер-
ваальсовые контакты, образованные за счёт π—π-взаимодействия
между фенильным (или бензольным) кольцом донора и гексагоном
молекулы фуллерена (0,29—0,35 нм). Наличие таких сокращённых
контактов у исследованных материалов показывает как компью-
терное моделирование, так и данные РСА [2, 5].
В результате взаимодействия C60 с донором по ряду близлежа-
щих молекулярных орбиталей возникают дополнительные пере-
Рис. 3. Сопоставление модельных E-спектров молекулы C60, комплексов
TMPDA·C60, Bz4BTPE·C60, LMG·C60, LCV·C60 и доноров TMPDA, Bz4BTPE,
LMG, LCV.
404 Д. В. ЛОПАТИН, Е. С. ЧИРКИН
ходы электронов с этих орбиталей.
В подтверждение последнего предположения приведем следующий
факт. По результатам моделирования DFT/B3LYP(6-311G++(d, f)) из
рис. 4 электронная плотность HOMO практически полностью лока-
лизована на молекуле донора, а LUMO – на каркасе фуллерена C60
(хотя имеются и малые вклады в формирование орбиталей НOMO –
электронов C60 и LUMO – π-электронов донора). Однако наиболее
заметное перекрывание происходит уже на близлежащих молеку-
лярных орбиталях, незначительно удаленных от HOMO—LUMO –
порядка 0,2 эВ. Примеры молекулярных орбиталей комплексов, по-
средством которых осуществляется перекрывание между π-систе-
мами донора и фуллерена C60, представлены на рис. 4, где условно
обозначены как LUMO+n и HOMO-n. Наблюдается связывание π-
электронов каркаса C60 и фенильных фрагментов доноров Bz4BTPE,
LMG, LCV, или бензольного кольца молекулы TMPDA.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведено теоретическое исследование электронной структуры мо-
Рис. 4. Структура плотности распределения молекулярных орбиталей ком-
плексов.
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА МОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ С60 405
лекулярных комплексов TMPDA·C60, Bz4BTPE·С60, LMG·C60 и LCV·C60.
На основе неэмпирических расчетов определена энергия молекуляр-
ных орбиталей, построен их энергетический спектр. Все комплексы
можно отнести к полупроводникам с величиной зазора HOMO—LUMO
1,265—1,731 эВ. Показано, что комплексы TMPDA·C60, Bz4BTPE·С60,
LMG·C60 и LCV·C60 имеют тонкую электронную структуру. Наблюда-
ется смещение и увеличение числа линий в спектрах комплексов по
сравнению со спектрами индивидуальных молекул доноров и фулле-
рена. Показано, что в исследуемых комплексах электронная плот-
ность HOMO практически полностью локализована на молекуле до-
нора, а LUMO – на остове фуллерена С60. Взаимодействия между π-
системами донора и акцептора (фуллерена) приводят к формирова-
нию молекулярных орбиталей, незначительно (0,2 эВ) удаленных от
HOMO и LUMO.
БЛАГОДАРНОСТИ
Авторы выражают благодарность проф. Ю. И. Головину за плодо-
творное обсуждение методики исследования и полученных резуль-
татов, проф. Р. Н. Любовской и в.н.с. Д. В. Конареву за предостав-
ленные образцы и интерес к работе. Работа выполнена при финан-
совой поддержке РФФИ.
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. H. Hoppe and N. S. Sariciftci, Adv. Polym. Sci., 12: 121 (2007).
2. И. С. Неретин, Ю. Л. Словохотов, Успехи химии, 73: 492 (2004).
3. D. V. Konarev, A. Yu. Kovalevsky, A. L. Litvinov, N. V. Drichko, B. P. Tarasov,
P. Coppens, and R. N. Lyubovskaya, J. Solid State Chem., 168: 474 (2002).
4. D. V. Konarev, D. V. Lopatin, V. V. Rodaev, A. V. Umrikhin, S. S. Khasanov,
G. Saito, K. Nakasuji, A. L. Litvinov, and R. N. Lyubovskaya, Journal of Phys-
ics and Chemistry of Solids, 66: 711 (2005).
5. D. V. Konarev, R. N. Lybovskaya, G. Zerza, M. C. Scharber, and N. S.
Sariciftci, Mol. Cryst. Liq. Cryst., 427: 3 (2005).
6. A. D. Becke, J. Chem. Phys., 98: 5648 (1993).
7. C. Lee, W. Yang, and R. G. Parr, Phys. Rev. B, 37: 785 (1988).
8. J. B. Foresman and A. Frisch, Exploring Chemistry with Electronic Structure
Methods (Wallingford: Gaussian, Inc.: 1996).
9. M. J. Frisch, G. W. Trucks, and H. B. Schlegel, Gaussian 03, Revision E.01
(Wallingford, CT: Gaussian, Inc.: 2004).
10. Yu. I. Golovin, D. V. Lopatin, V. V. Rodaev, D. V. Konarev, A. L. Litvinov, and
R. N. Lyubovskaya, Phys. Stat. Sol. (rrl), 1: 56 (2006).
11. Yu. I. Golovin, D. V. Lopatin, V. V. Rodaev, D. V. Konarev, A. L. Litvinov, and
R. N. Lyubovskaya, Phys. Stat. Sol. (B), 243: 78 (2006).
12. J. Hora, P. Panek, K. Navatil, B. Handlilova, J. Humliek, H. Sitter, and
D. Stifter, Phys. Rev. B, 54: 5106 (1996).
13. N. Troullier and J. L. Martins, Phys. Rev. B, 46: 1754 (1992).
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-72777 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1816-5230 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:54:31Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лопатин, Д.В. Чиркин, Е.С. 2014-12-30T08:13:48Z 2014-12-30T08:13:48Z 2010 Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование / Д.В. Лопатин, Е.С. Чиркин // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2010. — Т. 8, № 2. — С. 397-405. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 31.15.-p, 31.15.E-, 36.40.Cg, 61.46.Bc, 71.20.Tx, 81.05.ub https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72777 В работе получена новая информация об электронных свойствах новых молекулярных комплексов: TMPDA·C₆₀, Bz₄BTPE·C₆₀, LMG·C₆₀, LCV·C₆₀. Показано, что каждая молекула донора формирует с атомами углерода ближайших молекул фуллерена несколько типов сокращенных ван-дерваальсовых контактов. Все комплексы можно отнести к полупроводникам. Исследованные молекулярные комплексы имеют более тонкую электронную структуру, чем изолированные молекулы С₆₀ и донора. Наблюдается смещение и увеличение числа линий в спектрах комплексов по сравнению со спектрами индивидуальных молекул доноров и фуллерена. У цій роботі одержано нову інформацію про електронні властивості нових молекулярних комплексів: TMPDA·C₆₀, Bz₄BTPE·C₆₀, LMG·C₆₀, LCV·C₆₀. Показано, що кожна молекуля донора формує з атомами вуглецю найближчих молекуль фуллерену кілька типів скорочених Ван дер Ваальсових контактів. Усі комплекси можна віднести до напівпровідників. Досліджені молекулярні комплекси мають більш тонку електронну структуру, ніж ізольовані молекулі C₆₀ і донора. Спостерігається зсув і збільшення числа ліній у спектрах комплексів у порівнянні зі спектрами індивідуальних молекуль донорів і фуллерену. In a given paper, we report new information concerning electronic structure of the molecular complexes: TMPDA·C₆₀, Bz₄BTPE·C₆₀, LMG·C₆₀, and LCV·C₆₀. As shown, each donor molecule forms several types of shortened Van der Waals contacts with adjacent molecules of fullerene. All complexes can be assigned to semiconductors. The molecular complexes under investigation have more fine electronic structure than the isolated C₆₀ fullerenes and the donor molecules. Shift and increase in number of lines in the spectrum of molecular complexes take place in comparison with the spectrum of
 both individual C₆₀ fullerenes and donor molecules. Авторы выражают благодарность проф. Ю.И. Головину за плодотворное обсуждение методики исследования и полученных результатов, проф. Р.Н. Любовской и в.н.с. Д.В. Конареву за предоставленные образцы и интерес к работе. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ. ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование Article published earlier |
| spellingShingle | Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование Лопатин, Д.В. Чиркин, Е.С. |
| title | Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование |
| title_full | Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование |
| title_fullStr | Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование |
| title_full_unstemmed | Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование |
| title_short | Электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена С₆₀: DFT исследование |
| title_sort | электронная структура молекулярных комплексов на основе фуллерена с₆₀: dft исследование |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/72777 |
| work_keys_str_mv | AT lopatindv élektronnaâstrukturamolekulârnyhkompleksovnaosnovefullerenas60dftissledovanie AT čirkines élektronnaâstrukturamolekulârnyhkompleksovnaosnovefullerenas60dftissledovanie |