Physical properties of C sub(60) fullerene nanostructures

• Published in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Vol. 44; no. 2-3; pp. 144 - 149
• Main Authors: Kolyadina, E Y, Matveeva, LA, Neluba, P L, Shlapatskaya, V V
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 01.03.2013
• Subjects: Alloy powders; Buckminsterfullerene; Fullerenes; Helium plasma; Nanomaterials; Nanostructure; Silicon substrates; Sublimation; Titanium base alloys
• ISSN: 0933-5137; 1521-4052
• DOI: 10.1002/mawe.201300100

Nanoheterostructures of C sub(60) fullerenes were obtained by thermal vacuum sublimation of a C sub(60) fullerene powder onto non-heated silicon, mica, quartz, and Ti6Al4V alloy substrates. The composition, structure, electronic and optical properties and the internal mechanical stresses of the heterostructures were studied by Raman spectroscopy, atomic force microscopy, electroreflectance modulation spectroscopy, light absorption spectroscopy, photoluminescence, and measurements of the heterostructure bending. The effects of the film sublimation temperature and external actions ( gamma -irradiation, helium plasma) on the physical properties were studied. Mainly, the appearance of new carbon (graphite- and diamond-like) phases after the decomposition of C sub(60) molecules was observed at increased film sublimation temperature and after gamma -irradiation or helium plasma.Original Abstract: Nanoheterostrukturen aus Fulleren, C sub(60), wurden durch thermische Sublimation von C sub(60)-Fullerenpulver auf unbeheizte Silizium-, Glimmer-, Quarz- und Ti6Al4V-Substrate im Vakuum hergestellt. Durch Raman-Spektroskopie, Rasterkraftmikroskopie, modulierte Elektroreflexionsspektroskopie, Absorptionsspektroskopie, Photolumineszenzmessungen und Messungen der Kruemmung der Heterostrukturen wurden Zusammensetzung und Struktur, elektronische und optische Eigenschaften und innere mechanische Spannungen untersucht. Es wurde eine Abhaengigkeit der physikalischen Eigenschaften der Heterostrukturen von der Sublimationstemperatur und aeuseren Einfluessen ([gamma]-Strahlung, Heliumplasma) gefunden. Dabei wurde insbesondere die Bildung neuer Kohlenstoffphasen (Graphit- und Diamant-aehnlich) nach der Zersetzung der Fullerenmolekuele beobachtet, induziert durch steigende Sublimationstemperatur sowie [gamma]-Strahlung und Heliumplasma.