Влияние температуры и магнитного поля на спектральную зависимость фотопроводимости монокристаллов С60 Текст научной статьи по специальности «Физика»

Таким образом, показано, что МП эффективно влияет на внутримолекулярные электронные процессы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Николаев Р.К., Умрихин А.В., Шму-рак С.З. //ДАН. 2002. Т. 387. № 6. С. 1-3.

2. Kazaoui S., Minami N., Tanabe У., Byrne H.J., Eilmes A., Petelenz P. Comprehensive analysis of intermolecular charge-transfer exited states in C60 and C70 // Phys. Rev. B. 1998. V. 58. № 12. P. 7689-7700.

БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты № 02-02-17571, № 03-02-06181).

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СПЕКТРАЛЬНУЮ ЗАВИСИМОСТЬ ФОТОПРОВОДИМОСТИ МОНОКРИСТАЛЛОВ с60

© Д.В. Лопатин, А.А. Самодуров

Исследование температурных зависимостей проводимости и фотопроводимости может улучшить состояние теории об электронной структуре, дефектах, процессах и механизмах генерации носителей заряда в твердых телах. Так, фотопроводимость фуллеренов исследовали при температурах 120 К < Т < 290 К в области собственного поглощения (0,8-3,1 эВ) для установления основных параметров зонной структуры [1], а также при 10К<Г<120Кв ИК-диапазоне (0,3— 0,9 эВ) для обнаружения и изучения энергетических уровней, создаваемых собственными дефектами и примесями в монокристалле Сбо [2].

Цель настоящей работы заключалась в исследовании влияния температуры на спектры фотопроводимости фуллерита, находящегося в fee фазе в слабом магнитном поле (В < 1 Тл).

Спектральная зависимость фотопроводимости монокристаллов С60 в МП и в его отсутствие в температурном интервале Т = 250-350 К представлена на рис. 1. Как вид спектра, так и величина фотопроводимости сильно зависят от Т. При любой температуре наблюдается увеличение фотопроводимости в МП монокристаллов С6о до 35 % в диапазоне энергий фотонов 2,4-4,5 эВ.

Разложение спектров на лоренцевы составляющие позволяет выделить три оптические полосы с энергиями 2,64 эВ, 3,07 эВ и 3,87 эВ. Энергия 2,64 эВ соответствует дипольно разрешенному оптическому переходу К, —> tyg., смешанному с экситонными состояниями. Второй оптический переход при 3,07 эВ принято связывать с экситонами с переносом заряда. Третьей оптической полосе с энергией 3,87 эВ соответствует дипольно разрешенный оптический переход hg —> tlu. Анализ температурной зависимости спектров показывает, что энергия активации фотопроводимости Еа различна для этих оптических полос (рис. 2).

1000/Т (1/К)

Рис. 2. Температурная зависимость интенсивности (/) оптических переходов: 1 - при 2,64 эВ, 2 - при 3,07 эВ, 3 - при 3,87 эВ

Рис. 1. Влияние МП и температуры на спектры фотопроводимости

^00 ' 5(іо "Т 4(І0

X, нм 3(10

1 - Спектр в МП (В=0.4 Тл) эВ 2 - Спектр без МП (В-0)

Т=339К

3.87 эВ

При температурах Т\ ~ 260 К и Т2 ~ 315 К гладкая температурная зависимость спектров фотопроводимости нарушается. Изменение спектра при Т\ связано с фазовым переходом бс-Асс в монокристаллах С60. Резкое изменение спектров при Г2> вероятно, связано с имеющимися центрами захвата носителей заряда, вследствие наличия дефектов различной природы в монокристаллах С60.

В работе проведено исследование влияния температуры и магнитного поля на спектры фотопроводимости монокристаллов С60. При любой температуре в магнитном поле с В = 0,4 Тл наблюдается увеличение фотопроводимости. Определены энергии акти-

вации фотопроводимости Еа для различных оптических полос.

ЛИТЕРАТУРА

1. Matsuura S., Ishiguro Т., Kikuchi К., Achiba Y. Anomalous photoconductance band in C60 single crystal // Phys. Rev. B. 1995. V. 51. № 15. P. 10217-10220.

2. Коровкин E.B., Николаев P.К. ИК-фотопроводимость // ФТТ. 1999. Т. 41. №6. С. 1113-1114.

БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 02-02-17571), ФЦП «Фуллере-ны и атомные кластеры».

ИССЛЕДОВАНИЕ ПООЧЕРЕДНОГО ДЕЙСТВИЯ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ИОНИЗИРУЮЩЕГО ОБЛУЧЕНИЯ НА ПЛАСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФУЛЛЕРИТА С60

© И.А. Пушнин, Ю.И. Головин, А.А. Дмитриевский

В последние годы все больше специалистов обращается к проблеме сверхмалых доз (СМД) различных воздействий на вещество и эффектов, порождаемых ими. Расширился спектр физических, химических объектов, на которых проводятся исследования, направленные на выявление эффектов СМД, возросло число физических факторов и химических веществ, для которых обнаружена активность в сверхмалых дозах. В сложных процессах, происходящих в природе, СМД воздействия вызывают зачастую многоэтапные реакции, механизмы большинства из которых до сих пор не расшифрованы. На более простых, монокристалличе-ских объектах тоже наблюдали эффекты СМД воздействия на ряд физических свойств.

Цель настоящей работы заключалась в выявлении изменений в фуллерите, возникающих в результате

В

поочередного воздействия ионизирующего облучения (ИО) и импульсного магнитного поля (ИМП).

Источником излучения в экспериментах служил цезиевый препарат с активностью 4,2 МБк. Изменения пластических свойств фуллерита выявляли с помощью измерений микротвердости до и после облучения исследуемых кристаллов.

Эксперименты, направленные на выявление поочередного влияния импульсного магнитного поля и ма-лодозового облучения на пластические свойства фуллерита, показали, что обработка в импульсном магнитном поле делает исследуемый образец нечувствительным к последующему облучению (рис. 1). И наоборот, предварительное облучение фуллерита делает его нечувствительным к дальнейшей обработке его в ИМП.

В

Рис. 1. Изменение микротвердости Н фуллерита во времени в результате поочередного действия СМД облучения и импульсного магнитного поля с индукцией В = 25 Тл: 1 - Р-облучение, 2 - обработка ИМП, 3 - у-облучение, 4 - шлифовка