Радиационно-гальванические эффекты, обусловленные малоинтенсивным β-излучением в фуллерите С60 и донорно-акцепторных комплексах на его основе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Умрихина Мария Андреевна

РАДИАЦИОННО-ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ МАЛОИНТЕНСИВНЫМ

р-ИЗЛУЧЕНИЕМ В ФУЛЛЕРИТЕ С60 И ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНЫХ КОМПЛЕКСАХ НА ЕГО ОСНОВЕ

Специальность 01.04 07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1|111111111111111111111

ООЗ173115

Тамбов - 2007

Работа выполнена в Тамбовском государственном университете имени Г.Р Державина

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор физико-математических наук, профессор Головин Ю И

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Клюев В.Г

кандидат физико-математических наук, доцент Тялина Л Н.

Ведущая организация Ульяновский государственный университет,

г Ульяновск

Защита состоится 12 ноября 2007 г в 15— на заседании диссертационного совета К212 261.02 при Тамбовском государственном университете им Г Р Державина по адресу, г Тамбов, ул. Интернациональная, 33, ТГУ им Г Р Державина, корп 2, ауд. 104

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, скрепленные гербовой печатью) просим направлять по адресу 392000 г Тамбов, ул Интернациональная, 33, ТГУ им Г Р Державина, ученому секретарю диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного университета им. Г Р Державина.

Автореферат разослан 11 октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Тюрин А И

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Фуллерены, фуллериты и их химические производные -перспективные материалы для применения в области нанотехнологий, спинтроники и одноэлектроники [1] В частности, в [2, 3] сообщалось об их практическом применении в качестве рабочего материала в фотопреобразователях солнечной энергии и датчиках излучения различной природы Твердотельные датчики ионизирующего облучения и преобразователи солнечной энергии сейчас делаются, главным образом, на базе ионных и ковалентных кристаллов Перспективным считается создание «батарей» и сенсоров на основе молекулярных фуллеренсодержащих материалов, которые будут обладать сходными характеристиками, а также некоторыми преимуществами, например гибкостью полученных элементов [4]

Для исследования фотогальванических эффектов в полупроводниках традиционно в виде источника возбуждения электронной подсистемы образцов используют свет различного диапазона длин волн Однако из-за малой глубины проникновения света вглубь образца (для фуллеренсодержащих материалов ~1 мкм) такой источник возбуждения позволяет исследовать материал только в приповерхностном слое Для исследования объемных свойств целесообразно использовать не свет, а другое излучение с более высокой проникающей способностью Например у-, р- или протонное излучение Из всех вышеперечисленных р-излучение обладает несколькими сравнительными достоинствами во первых, облучение электронами интенсивностью К < 101 см"2с*' и флюенсом F < 1011 см"2 не приводит к деструктуризации фуллеренсодержащих материалов в отличие от протонного и у-излучения [5-9], во вторых, механизмы возбуждения электронной подсистемы органических кристаллов светом и Р-излучением достаточно близки, что позволит применять модели возникновения различных фотогальванических эффектов и для радиационно-гальванических явлений

В этой связи большой принципиальный и практический интерес вызывают исследования влияния малоинтенсивного облучения на электрические свойства фуллеритов и донорно-акцепторных комплексов (ДАК) на основе фуллеренов, а также обнаружение и исследование радиационно-вольтаических явлений в фуллеренсодержащих структурах Кроме того, анализ экспериментальных данных, полученных при исследовании действия ионизирующего облучения на проводимость фуллеренов и их комплексов, позволит прогнозировать электронно-оптические свойства новых фуллеренсодержащих материалов и оптимизировать их синтез

Таким образом, актуальность работы определяется

- перспективностью исследования влияния малоинтенсивного (К < 107 cm'V) ионизирующего р-облучения на электропроводность фуллерена С60,

- высокой вероятностью обнаружения радиационно-гальванических эффектов с большим квантовым выходом в ДАК на основе фуллерена С60,

- возможностями использования новых типов молекулярных комплексов на основе фуллерита С6о в оптоэлектрических приборах.

- перспективами получения новых типов молекулярных комплексов на основе фуллерита С60 с заданными радиационно-зависимыми свойствами.

Цель настоящей работы заключалась в изучении закономерностей влияния малоинтенсивного р-облучения на электропроводность монокристаллического фуллерита С60, а также в обнаружении и исследовании радиадионно-вольтаических явлений, индуцированных (3-облучением в ДАК на основе фуллерита С60 В соответствии с поставленной целью были сформулированы задачи исследования:

1 Создать экспериментальные условия для исследования влияния ионизирующего Р-облучения с интенсивностью К < 107 см*2с-1 и средней энергией электронов 0,5 МэВ на проводимость молекулярных кристаллов

2 Исследовать влияние малоинтенсивного ионизирующего Р-облучения на электропроводность фуллерита С6о Определить основные характеристики радиационно-стимулированной проводимости монокристаллов С60

3 Исследовать возможность возникновения радиационно-гальванических эффектов в ДАК на основе фуллерита С60 Определить основные особенности обнаруженных эффектов.

4 На базе полученных экспериментальных результатов предложить механизмы влияния ионизирующего р-облучения с интенсивностью К < 107 cm'V1 на проводимость фуллерита С6о, а также возможные модели возникновения радиационно-вольтаических эффектов в комплексах на его основе

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем

Обнаружено, что электрические свойства, в частности, электропроводность фуллерита С6о чувствительна к малоинтенсивному ионизирующему облучению Показано, что данный эффект можно объяснить с помощью модели многокаскадной ионизации молекул монокристалла электронами внешнего возбуждения Обнаружено влияние слабого магнитного поля (МП) (индукция В = 0,4 Тл) на радиационно-стимулированную проводимость фуллерита С60

Обнаружен радиационно-вольтаический эффект, индуцированный ионизирующим р-облучением с интенсивностью К < 3 10б cm"V, в нескольких молекулярных комплексах фуллерена С60 с насыщенными аминами LCV (лейко кристаллический фиолетовый или 4,4',4"-метилдинтрис(М,М-диметиланилин)), TBPDA (КД^Н'.К'-тетрабензил-и-фенилендиамин), TMPDA (Ы,1Ч,№,Ы'-тетраметил-я-фенилендиамин) Исследована зависимость величины обнаруженного эффекта от интенсивности р-излучения Определена температурная зависимость наблюдаемого эффекта Показано, что радиационно-вольтаический эффект в данных материалах имеет анизотропный характер Предложены возможные механизмы возникновения данного эффекта в ДАК на основе фуллерита С60-

Научная ценность и практическая значимость

Научная ценность заключается в обнаружении радиационно-индуцированной проводимости фуллерита Сй0 и радиационно-вольтаического эффекта при воздействии малоинтенсивного ионизирующего Р-облучения на монокристаллы С60 и ДАК на их основе

Практическая значимость заключается в том, что полученные результаты дают озможность использования фуллеренсодержащих комплексов в качестве рабочего атериала в датчиках ионизирующего р-излучения с интенсивностью К < 10 см"2с"' и люенсом

< 10й см"2 Полученные зависимости изменения проводимости фуллерита Ceo и еличины радиационно-вольтаического эффекта в ДАК на его основе от нтенсивности р-излучения являются необходимыми данными для проектирования атчиков ионизирующего излучения на основе вышеперечисленных материалов, емпературные зависимости обнаруженных эффектов позволят учесть емпературный дрейф при изготовлении датчиков ионизирующего излучения на снове исследуемых материалов Явление влияния МП на радиационную проводимость фуллерита Сбо может быть использовано для бесконтактного елективного управления его радиационно-стимулированной проводимостью

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Обнаруженный эффект чувствительности проводимости фуллерита С60 к малоинтенсивному ионизирующему Р-облучению Выявленный термоактивационный характер данного эффекта с энергией активации для гранецентрированной (ГЦК) фазы Ещк = 0,22 эВ и простой кубической (ПК) фазы £пк = 0,07 эВ Установленная линейная зависимость радиационно-стимулированной проводимости от интенсивности возбуждающего облучения

2 Обнаруженный эффект влияния слабого МП с индукцией В < 0,5 Тл на проводимость фуллерита С60, индуцированную малоинтенсивным ионизирующим облучением

3 Возникновение радиационно-вольтаического эффекта при воздействии малоинтенсивного ионизирующего р-облучения на фуллеренсодержащие комплексы LCV С60 С6Н5С1, TBPDA (С60)2 и TMPDA С60 Энергия активации данного эффекта для исследуемых молекулярных комплексов LCV С60 С6Н5С1 - 0,19 эВ, TBPDA (С6о)г -0,31 эВ и TMPDA С60 - 0,13 эВ Нелинейная зависимость наблюдаемого эффекта от интенсивности ионизирующего р-облучения Анизотропия эффекта возникновения тока при воздействии малоинтенсивного ионизирующего облучения

4 Модель влияния малоинтенсивного Р-облучения на проводимость монокристаллов С60, связанная с многокаскадной ионизации молекул решетки электронами внешнего излучения Модели, объясняющие возникновение радиационно-вольтаического эффекта в донорно-акцепторных комплексах при воздействии Р-облучения

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих конференциях и семинарах

- Всероссийский симпозиум "Современная химическая физика" (Туапсе, 2003, 2004,2006),

- XXII Всероссийская школа-симпозиум молодых ученых по химической кинетике (Москва 2004),

- Международный симпозиум «Фуллерены и фуллереноподобные структуры в конденсированных средах» (Беларусь, Минск, 2004, 2006),

- II Всероссийская конференция «Прикладные аспекты химии высоких энергий» (Москва 2004),

- 7th Biennial International Workshop «Fullerenes and Atomic Clusters», (Russia, St Petersburg, 2005),

- IX International Conference «Hydrogen materials science of carbon nanomatei ials» (Ukraine, Sevastopol, 2005),

- IV Международная конференция «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов, 2007)

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав и списка цитированной литературы, содержащего 114 наименования Полный объем составляет 121 страниц машинописного текста, в том числе 45 иллюстраций

Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертационной работе В работах опубликованных в соавторстве, автору принадлежит разработка, создание и отладка экспериментальных установок, проведение экспериментов, математическая обработка экспериментальных данных, а также участие в планировании экспериментов, обсуждении результатов и написании статей

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 12 работах (4 статьи и 8 тезисов международных и всероссийских конференций и симпозиумов) [1-14]

Диссертационная работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант № 02-02-17571), ФЦП «Фуллерены и атомные кластеры», Государственной программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (грант №717), программы "Университеты России" (грант № УР 0101 013)

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определены цели и задачи исследования, новизна и практическая значимость работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту

Первая глава представляет собой обзор теоретических и экспериментальных работ, посвященных влиянию ионизирующего облучения на электрические свойства молекулярных кристаллов

В начале главы рассмотрено действие заряженных частиц на физические свойства веществ Кратко излагаются основные механизмы возникновения радиационных дефектов в твердых телах Более подробно рассмотрен характер взаимодействия р-облучения с молекулярными кристаллами

Представлен обзор литературных данных, в которых предложены различные механизмы влияния ионизирующего облучения на органические полупроводники

Произведен детальный обзор экспериментальных данных по изменению свойств фуллерита С60 под действием ионизирующего облучения с интенсивностью от 1010<Л:< 1018 см"2с-1

Приводится обзор работ об обнаружении и исследовании фото- и радиационно-гальванических эффектов в различных органических и неорганических структурах и о возможном практическом применении полученных данных. Рассматривается вероятность высокоэффективного преобразования энергии ионизирующего излучения различной природы в электрическую полупроводниковыми структурами. Обсуждается возможность использования фуллеренсодержащих комплексов в качестве рабочего материала в датчиках ионизирующего излучения. Делаются предположения о возможности выращивания фуллеренсодержащих структур с ¡необходимыми электрофизическими свойствами.

Г)

Рис. 1. Структура а - фуллерита С60, б - ЬСУ'Сбо"СбН5С1, в - ТВРОА-(С60)2, г - ТМРОА С60.

Во второй части главы приводится краткий обзор имеющихся литературных данных о структуре (рис. 1), электронных и оптических свойствах фуллеренов и донорно-акцепторных комплексов на их основе, а также перспективах практического применения данных материалов в различных областях науки и техники.

Вторая глава посвящена описанию методических вопросов диссертационной работы. В первой части главы приведены схемы оригинальных экспериментальных комплексов для исследования влияния малоинтенсивного ионизирующего облучения (К < 107 см~2с"') на проводимость молекулярных кристаллов и для выявления | закономерностей воздействия электронов на проводимость донорно-акцепторных комплексов на основе фуллсрена С60, а также описаны его технические характеристики. Источниками ионизирующего (3-облучения служили препараты на основе 908г + 90У с активностями А = 1,4...40 МБк и средней энергией испускаемых

!

бета частиц 0,5 МэВ. Во второй части главы описана методика получения образцов для исследования

В третьей главе приведены экспериментальные результаты исследования малоинтенсивного (К < 107 см"2с-1) (3-облучения на электропроводность монокристаллов С60

Обнаружен эффект полностью обратимого увеличения проводимости монокристаллов С60 под действием малоинтенсивного (К ~ 10б см"2с"') ионизирующего р-облучения (рис 2)

Р, Ю9 см'2

0 2 4 6

г, мин

Рис 2. Зависимость относительной прибавки проводимости Док/о в монокристалле С60 от времени (З-облучения / и флюенса Р Интенсивность облучения К2 — 0,96 К^см^с"1 Стрелкой обозначен момент начала и окончания облучения Напряжение на контактах составляло 20 В

Рис 3. Зависимость абсолютной прибавки тока (А/и) и относительной прибавки проводимости (Аак/а)от интенсивности ионизирующего облучения К

Показано, что с увеличением интенсивности возбуждающего облучения от 0,1 106 до 2,7 106 см"2с"] прирост проводимости менялся от 20 до 180% (рис 3) Линейная зависимость тока от интенсивности облучения указывает на то, что время

Я 4

1 ЦК ПК

3,4

4,2

4,6

жизни носителей заряда не зависит от интенсивности возбуждающего облучения [10] При повторном облучении исследуемых образцов изменения качественных и количественных характеристик наблюдаемого эффекта обнаружено не было Опыты были проведены на 20 образцах фуллерита С6о и показали качественно сходные результаты Абсолютные значения увеличения проводимости отличались на разных образцах на ± 10 %, что, по-видимому, было связано с небольшим вариациями примесного состава исследуемых структур Возникновения электрического тока при облучении образца при отсутствие внешней ЭДС в пределах точности экспериментов обнаружено не было

Характер температурной зависимости радиационно-стимулированной

проводимости монокристаллов С60, свидетельствует о

термоактив ационном характере проводимости, стимулированной малоинтенсивным Р-облучением (рис 4)

Получены значения энергии активации данного процесса для ГЦК и ПК фаз, которые равны 0,22 эВ и 0,07 эВ соответственно

Наложение постоянного МП (В = 0,4 Тл) после выхода зависимости Дстк/а в насыщение приводит к увеличению радиационно-стимулированной проводимости до АСТм/АсТя = 3,5 % (см рис 5) Показано, что влияние магнитного поля на величину радиационной проводимости не может быть связано с изменением подвижности носителей тока в МП и не сводится к классическим гальваномагнитным явлениям

Во второй части третьей главы предложены возможные модели и схемы влияния малоинтенсивного ионизирующего р-облучения на проводимость монокристаллов Сад Одним из предположений, объясняющих увеличение

проводимости монокристаллов С60, может быть модель многокаскадной ионизации молекул решетки электронами внешнего возбуждения [10] Электрон, испускаемый источником излучения, может

3,8

1 ООО/Г, 1/К

Рис 4 Зависимость радиационно-стнмулированного тока 1 фуллерита Сю в ГЦК и ПК фазах от обратной температуры

к

О

<1 .

Ь

<1 1 1

0,1

0,4

0,5

0,2 0,3 В, Тл

Рис 5 Зависимость прибавки радиационно-стимулированной проводимости в МП Дам/ДОв. от индукции постоянного магнитного поля В при облучении интенсивностью К = 1,7 10® см V

выбить электрон проводимости, который обладает достаточной энергией для того, чтобы в свою очередь выбить электрон из соседней молекулы Данный процесс продолжается до тех пор, пока энергия электронов не станет меньше пороговой для молекулы фуллерена С6о Достаточно большие времена нарастания и релаксации радиационно-стимулированной проводимости могут быть связаны с наличием ловушек свободных носителей заряда вблизи зоны проводимости В начале облучения происходит их заполнение, а после прекращения облучения термическое опустошение Полученное значение энергии активации радиационно-стимулированной проводимости в ГЦК фазе (0,22 эВ) близко по значению к положению центров захвата свободных носителей заряда в запрещенной зоне (0,20 ± 0 02 эВ от дна зоны проводимости), определенных методом токов ограниченных пространственным зарядом в фуллерите С^ [11]

Помимо вышеупомянутой многокаскадной ионизации молекул С6о электронами р-излучения следует рассмотреть и процесс, который предшествует ионизации, а именно, возбуждение электронной подсистемы молекулы Сбо При взаимодействии заряженных частиц с молекулами органических кристаллов образуются плазмоны [12], при распаде которых молекула переходит в сверхвозбужденное состояние с последующей автоионизацией и образованием синглетных и триплетных пар Рассеяние на поверхности образца, колебаниях решетки, примесях и дефектах приводит к диссоциации экситонов и образованию свободных носителей В рамках этой модели можно объяснить эффект влияния слабого МП на проводимость монокристалла С60, индуцированную малоинтенсивным ионизирующим р-облучением МП может влиять на стадию образования свободных носителей заряда из экситонов через изменение спинового состояния электрона и дырки в экситонах Это приводит к увеличению вероятности диссоциации пар на свободные носители заряда или понижению вероятности последующей их рекомбинации и, как следствие, возрастанию радиационной проводимости монокристаллов С60 в МП

Четвертая глава посвящена обнаружению и исследованию основных закономерностей радиационно-вольтаического эффекта (возникновение электрического тока при облучении образца, включенного в замкнутую цепь при отсутствие внешней ЭДС), возникающего под действием р-излучения (К < 107 см"2с1 и F < 1011 см"2) в донорно-акцепторных комплексах LCV С60 С6Н5С1 (1), TBPDA (С60)2 (2), TMPDA С60 (3)

Исследуемые образцы комплексов обладали низкой темновой проводимостью ~10"12 - Ю"10 (Ом см)"1 При их исследовании обнаружен эффект возникновения радиационно-индуцированного тока при воздействии малоинтенсивного ионизирующего Р-облучения на эти соединения (рис 6) В пересчете на ЭДС величина данного эффекта составляла 0,02 0,1В

Получены результаты по выявлению влияния температуры на радиационно-вольтаический эффект данных комплексов Значения энергии активации для комплексов 1,2 и 3 составляют 0,19, 0,31 и 0,13 эВ соответственно (см рис 7а) Из рисунка 7а видно, что чувствительность величины радиционно-вольтаического

10

качественных характеристик радиационного тока не наблюдалось. Времена

насыщения и релаксации радиационного тока для всех интенсивностей

облучения достигают

десятка секунд. Это может быть обусловлено малой подвижностью зарядов в материале.

1'ис. 6. Зависимость радиационно-индуцированного тока I от времени облучения в ДАК 1-а, 2-6 и 3-в. На врезке показаны зависимости фотоиндуцированного тока от времени экспозиции. Интенсивность облучения 2,7-106см"2с"'.

эффекта 7

< о

к температуре наиболее низка у комплекса 3. Это позволяет говорить о

том, что комплекс 3 более пригоден (по сравнению с комплексами 1 и 2) для использования в качестве рабочего материала для изготовления датчиков для использования в качестве рабочего материала для изготовления датчиков

ионизирующего излучения. Показано, что зависимость радиационно-вольтаическо-го эффекта от интенсивности р-излучения имеет нелинейный характер

(рис. 76). Это говорит о том, что время жизни носителей заряда зависит от интенсивности возбуждающего облучения [10]. Показано, что донорно-акцепторные комплексы устойчивы к воздействию р-облучения. При

повторных облучениях той же поверхности с суммарным флюенсом

Г ~ 10п см"2 изменений количественных и

3 3,25 3,5 1 2 3

1 ООО/т; К1 К, 10б cm'V

Рис. 7 Зависимость радиационно-индуцированного тока в ДАК от обратной температуры (а), плотности индуцированного тока от интенсивности возбуждающего облучения (б) 1 - LCV С60 С6Н5С1, 2 - TBPDA (С«^, 3 - TMPDA С60

Наряду с радиационно-вольтаическим был обнаружен фотовольтаический эффект, т е возникновение тока при освещении исследуемых комплексов белым светом (см рис 6 врезки) Из полученных результатов (см рис 6 врезки) видно, что величина фотовольтаического эффекта меньше чем величина радиационно-волътаического Это может быть связано с малой глубиной проникновения света (по сравнению с Р-излучением) внутрь образца Вследствие этого возбуждение электронной подсистемы образцов происходит только на поверхности, а не во всем объеме как в случае р-облучения

Для соединения 1 получена спектральная зависимость фотовольтаического эффекта в диапазоне 1,4 - 4,8 эВ (см рис 8) Спектр имеет две компоненты Первый пик около 1,8 эВ может быть связан с фотоиндуцированным переносом заряда с донора на акцептор Вторая компонента (~ 2 эВ) соответствует молекулярному переходу в чистом С60

Во второй части главы рассматриваются возможные модели, объясняющие возникновение тока под действием малоинтенсивного ионизирующего р-облучения

Так как средние энергии эмитируемых бета частиц составляют значительную величину (~ 0,5 МэВ), то в результате многокаскадной ударной ионизации молекул решетки релятивистскими электронами внешнего возбуждения в объеме будет

£.эВ

Рис 8 Спектр фототока комплекса (1) Стрелками показаны положения основных оптических переходов

оздаваться большое количество вторичных низкоэнергетических электронов, оторые могут принимать участие в генерации электронно-дырочных пар

Одну из причин возникновения радиационно-вольтаических эффектов в сследуемых ДАК можно описать при помощи модели, объясняющей природу отовольтаического эффекта в композитах проводящих полимеров с фуллеренами

ср, град

Рис 9. Зависимость плотности радиационно-стимулированного тока от угла гр между слоями ДАК и направлением протекания тока

ндуцированный перенос электронной плотности с донора на акцептор приводит к бразованию разделенных зарядов с большим временем жизни за счет ространственной делокализации электрона на объемной молекуле Сво и оследующему движению электрона по фуллеренновой области вследствие ффективного перекрывания молекулярных орбиталей соседних молекул Поведение лектрона на молекуле С60 описывается как поведение частицы в ассиметричной отенциальной яме Асимметрия этой ямы обусловлена влиянием молекулы донора следствие высокой упорядоченности взаимного расположения молекул донора и олекул С60 асимметричные потенциальные ямы в исследуемых комплексах также удут упорядочены Стенки асимметричной ямы для попавшей в нее частицы бладают неоднородной прозрачностью по направлению [14] Как следствие этого для астицы будет преобладать одно направление рассеяния из асимметричной отенциальной ямы, что и приведет к возникновению электрического тока Применяя анную модель для объяснения наблюдаемых эффектов, следует ожидать появления низотропии величины электрического тока, что и было обнаружено нами для всех сследуемых комплексов На рисунке 9 показана зависимость плотности ндуцированного тока от угла ср между слоями ДАК и контактами, через которые роходит ток Надо заметить, что результаты, представленные на рисунке 9, носят исто качественный характер и показывают только факт анизотропного характера адиационно-вольтаического эффекта Для более детальной (количественной) ггерпретации данных результатов необходимы дальнейшие исследования с

13]

1,5-)

применением методов рентгено-структурного анализа Предложенную модель подтверждает нелинейная зависимость радиационно-гальванического эффекта, индуцированного ионизирующим р-облучением от интенсивности возбуждающего облучения [15]

Другой возможной причиной возникновения радиационно-вольтаического эффекта может быть ЭДС Дембера Причиной ее возникновения возможно является анизотропия некоторых физических свойств исследуемых ДАК вследствие упорядоченности взаимного расположения молекул донора и молекул С6о [10]

Вклад того или иного механизма в величину наблюдаемого радиационно-гальванического эффекта требует дальнейших исследований В заключении сформулированные основные выводы по работе.

1 Обнаружено увеличение электропроводности монокристаллического фуллерита С60 под влиянием малоинтенсивного Р-облучения (К = (ОД 2,7) 106 см"2с"') на величину до 180% Показано, что этот эффект имеет термоактивационный характер Получено значение активационной энергии для ГЦК фазы 0,22 эВ и ПК фазы 0,07 эВ Установлена линейная зависимость эффекта увеличения проводимости фуллерита С60 от интенсивности Р-облучения

2 Установлено, что слабое постоянное МП (В < 0,5 Тл) влияет на величину радиационно-стимулированной проводимости монокристаллов С60 Показано, что влияние магнитного поля на радиационную проводимость может быть связано с изменением в МП мультиплетности электронно-дырочных пар - предшественников свободных носителей заряда.

3 Обнаружен радиационно-вольтаический эффект (возникновение электрического тока при облучении образца, включенного в замкнутую цепь при отсутствие внешней ЭДС), индуцированный малоинтенсивным ионизирующим р-облучением (К = (0,1 2,7) 106 см"2с"1) в ряде донорно-акцепторных комплексов на основе фуллерита С60 Показано, что наблюдаемые эффекты имеют термоактивационный характер Получены значения энергии активации для комплексов LCV С60 С6Н5С1, TBPDA(C60)b TMPDAC60 - 0,19, 0,31 и 0,13 эВ соответственно Установлена ориентационная зависимость радиационно-вольтаического эффекта для исследуемых ДАК Обнаружена нелинейная зависимость величины радиационно-гальванического эффекта от интенсивности р-облучения

4 Предложены модели, объясняющие увеличение проводимости монокристаллов Си под действием малоинтенсивного Р--облучения, и модели возникновения радиационно-вольтаического эффекта в донорно-акцепторных комплексах на основе фуллерена С60

Список цитируемой литературы.

1 Сидоров Л Н, Юровская М А , Борщевский А Я , Трушков И В , Иоффе И Н Фуллерены - М Издательство "Экзамен", 2005 - 688 с

2 Sanciftci N S Optoelectronic devices based on fullerenes present state and future prospects // Book of abstracts VII Biennial international workshop «Fullerenes and atomic clusters», St Petersburg, Russia 27 June - 1 July, 2005 - P 5

Guldi D M Fullerene - porphyrin architectures, photosynthetic antenna and reaction enter models//Chem Soc Rev -2002 - Vol 31 - № 1 -P 22-36

Hoppe H, Troshm P A , Renz J A , Troshina О , Peregudova S M, Peregudov A S , yubovskay R.N , Gobsch G Polymer solar cells with novel fullerene derivatives // Book of bstracts VIII biennial international workshop "Fullerenes and atomic clusters" -t Petersburg, Russia - 2007 - P 44

Zawislak F С, Baptista D L , Behar M , Fink D , Grande P L , da Jornada J A H amage of ion irradiated C60 films // Nuclear instruments and methods m physics research - 1999 -V 149 -P 336-342

Бржезинская M M , Байтингер E M, Шнитов В В , Смирнов А Б Изучение ачальных стадий дефектообразования углеродных нанотрубок под действием онного облучения аргоном // ФТТ - 2005 - Т 47 - №4 С 745-750

Гордеев Ю С, Микушкин В М, Шнитов В В Спектры элементарных озбуждений фуллерита С60 и влияние на них электронного облучения // ФТТ - 2000 Т 42 -№2 - С 371-377

Kalish R , Simoiloff А , Hoffam А , Uzan-Saguy С and all Disintegration of of C60 у heavy-ion irradiation//Phys Rev В - 1993 -V 48 -№24 -P 18235-18238

Narayanan К L , Yamaguchi M , Dharmarasu N , Kojima N , Kanjilal D Low energy on implantation and high energy ion irradiation in C6o film // Nuclear instruments and ethods m physics research В -2001 -V178 -p 301-304

10 Рыбкин CM Фотоэлектрические явления в полупроводниках — М, (Академический проект» - 1998 -241 с

11 Головин Ю И, Лопатин Д В , Николаев Р К, Самодуров А А , Столяров Р.А. окалыше центры захвата носителей заряда в монокристаллах С60 // ФТТ — 2006 -

48 -вып 9 -С 1723-1726

12 Поуп М, Свенберг Ч Электронные процессы в органических кристаллах М «Мир» - 1985 -Т 2 -457с

13 Sanciftci, N S , Heeger, A J Photophysics, charge separation and application of onjugated polymer/fullerene composites In Handbook of organic conductive molecules rd polymers, Nalwa, H S , Ed , John Wiley and Sons, Ltd -New York - 1997 - Vol 1 -

172-175

14 Белиничер В И, Стурман Б И Фотогальванический эффект в средах без центра имметрии//УФН - 1980 -Т 130 -вып 3 -С 415-458

15 Стурман Б И, Фридкин В М Фотогальванический эффект в средах без центра имметрии и родственные явления М Наука. — 1992 - 208 с

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

В изданиях из перечня ВАК: 1 Головин Ю И , Иванова М А , Лопатин Д В , Николаев Р К , Умрихин А В лияние малодозового Р-облучения на проводимость монокристаллов С6о Н ФТТ — 004 -Т 46 -вып 11 -С 2109-2110

2 Головин Ю И, Лопатин Д В , Николаев Р К, Умрихин А В , Умрихина М А Влияние слабого магнитного поля на радиационную проводимость монокристаллов С60//ФТТ -2006 -Т 48 -вып 4 -С 761-763

3 Иванова М А , Лопатин Д В , Умрихин А В Влияние малодозового (3-облучения на проводимость монокристаллов С60 // Вестник ТГУ Серия Естественные и технические науки -2004 -Т 9 -№1 -С 120-121

4 Головин Ю И, Лопатин Д В, Умрихина М А, Наседкин А Ю Бетавольтаический эффект в донорно-акцепторном комплексе LCV Сбо Н Вестник ТГУ Серия Естественные и технические науки -2007 —Т 12 -№1 —С 80-81

В других изданиях.

5 Головин Ю И , Иванова М А , Лопатин Д В , Николаев Р К , Умрихин А В Бета-стимулированная проводимость фуллерита С60 // "Углеродные наноструктуры" Сборник трудов IV Международного симпозиума "Фуллерены и фуллереноподобные структуры в конденсированных средах" - Минск, Беларусь - 2005 - С 257-262

6 Головин Ю И , Лопатин Д В , Умрихина М А , Конарев Д В , Литвинов А Л , Любовская РН Радиационная проводимость донорно-акцепторных комплексов на основе фуллерена С60 // "Углеродные наноструктуры" Сборник трудов IV Международного симпозиума "Фуллерены и фуллереноподобные структуры в конденсированных средах" - Минск, Беларусь -2006 - С 115-120

7 Головин Ю И , Иванова М А , Лопатин Д В , Умрихин А В Бета-проводимость монокристаллов Сбо Н Сборник тезисов III Международного симпозиума «Фуллерены и фуллереноподобные структуры в конденсированных средах» — Минск, Беларусь 2006 -С 168-170

8 Golovm Yu I, Lopatin D V , Nikolaev R.K, Umnkhina M A , Umrikhm A V Influence of low doses of P-irradiatton on C60 smgle crystals conductivity // Book of abstracts 7th Biennial International Workshop «Fullerenes and Atomic Clusters» -St Petersburg, Russia -2005 -C 168-170

9 Golovin Yu I, Lopatin D.V., Nikolaev R К, Umrikhina M A , Umrikhm A V Radioactive conductivity of fullerite C60 stimulated by low doses of p-irradiation // Book of abstracts IX International Conference «Hydrogen materials science of carbon nanomatenals» — Sevastopol, Ukraine -2005 -C 612-615

10 Иванова MA, Лопатин ДВ, Умрихин А В Исследование бета-стимулированной проводимость монокристаллов С60 И Тезисы докладов XVI Всероссийского симпозиума "Современнаяхимическая физика"-Туапсе -2004 - С 91

11 Иванова М А , Лопатин Д В , Умрихин А В Радиационная проводимость монокристаллов Ceo, стимулированная малодозовым бета-облучением // Тезисы докладов П Всероссийской конференции «Прикладные аспекты химии высоких энергий» - Москва -2004 - С 20-21

12 Лопатин Д В , Умрихина М А , Конарев Д В , Литвинов А Л, Любовская Р Н Бетавольтаические эффекты в донорно-акцепторных комплексах иа основе фуллерена С60 // Тезисы докладов XVI Всероссийского симпозиума "Современная химическая физика" - Туапсе - 2006. - С 218-219

Подписано в печать 10 10 2007 г Формат 60x84/16 Объем 1,0 п л Тираж 100 экз Заказ № 1266 Бесплатно 392008, Тамбов, ул Советская, 190 г Издательство ТГУ им ГР Державина

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Влияние ионизирующего облучения на физические свойства твердых тел

1.1.1 Взаимодействие радиационного облучения различной природы с веществом

1.1.1.1. Прохождение электронов через вещество

1.1.1.2. Взаимодействие у-излучения с веществом

1.1.1.3. Прохождение тяжелых заряженных частиц через вещество

1.2. Взаимодействие облучения высокой энергии с молекулярными органическими кристаллами

1.3. Эффекты и механизмы влияния ионизирующего облучения на электрические свойства фуллеренов

1.4. Фотовольтаические эффекты и вольтаические эффекты, индуцированные ионизирующим облучением

1.5. Физические свойства фуллеренов

1.5.1 Электронная структура Сбо

1.5.2 Оптические свойства фуллеренов

1.5.3 Электрические свойства фуллеренов

1.6. Структура донорно-акцепторных комплексов на основе фуллерена Сбо

1.6.1. Структура комплекса TBPDA2C

1.6.2. Структура комплекса TBPDA'(C6o)2

1.6.3. Структура комплекса LC УС60-СбН5С

1.7. Перспективы использования фуллеренов в технике, электронике, химии и нанотехнологиях

1.8. Постановка целей и задач исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методика получения образцов

2.2. Методика измерения

2.3. Выводы

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ МАЛОИНТЕНСИВНОГО ИОНИЗИРУЮЩЕГО ОБЛУЧЕНИЯ НА

ПРОВОДИМОСТЬ МОНОКРИСТАЛЛОВ С

3.1 Экспериментальные данные о влияние малоинтенсивного ионизирующего облучения на проводимость монокристаллов Сбо

3.2. Модели влияния малоинтенсивного ионизирующего облучения на проводимость монокристаллов Сво

3.4. Выводы

ГЛАВА 4. ОБНАРУЖЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННО-ВОЛЬТАИЧЕСКИХ

ЭФФЕКТОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МАЛОИНТЕНСИВНОГО ^-ОБЛУЧЕНИЯ В ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНЫХ КОМПЛЕКСАХ НА ОСНОВЕ ФУЛЛЕРЕНА С

4.1. Радиационно-вольтаические эффекты в донорно-акцепторных комплексах на основе фуллерена Сбо

4.2. Модели, объясняющие возникновение радиационно-вольтаических эффектов в донорно-акцепторных комплексах на основе фуллерена Сбо

4.3. Выводы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Фуллерены, фуллериты и их химические производные являются перспективными материалами для применения в области нанотехнологий, спинтроники и одноэлектроники [1]. В частности, в [2, 3] сообщалось об их практическом применении в качестве рабочего материала в фотопреобразователях солнечной энергии и датчиках излучения различной природы. Твердотельные датчики ионизирующего облучения и преобразователи солнечной энергии сейчас делаются, главным образом, на базе ионных и ковалентных кристаллов. Перспективным считается создание солнечных батарей и сенсоров на основе молекулярных фуллеренсодержащих материалов, которые будут обладать сходными характеристиками, а также некоторыми преимуществами, например гибкостью полученных элементов [4].

Для исследования фотогальванических эффектов в полупроводниках традиционно в виде источника возбуждения электронной подсистемы образцов используют свет различного диапазона длин волн. Однако из-за малой глубины проникновения света вглубь образца (для фуллеренсодержащих материалов ~1 мкм) такой источник возбуждения позволяет исследовать материал только в приповерхностном слое. Для исследования объемных свойств целесообразно использовать не свет, а другое излучение с более высокой проникающей способностью. Например: у-, (3- или протонное излучение. Из всех вышеперечисленных излучений Р-излучение обладает несколькими сравнительными достоинствами: во первых, облучение электронами интенсивностью К< Ю7 cm'V и флюенсом F<10u см"2 не приводит к деструктуризации фуллеренсодержащих материалов в отличие от протонного и у-излучения [5-9]; во вторых, механизмы возбуждения электронной подсистемы органических кристаллов светом и Ризлучением достаточно близки, что позволит применять модели возникновения различных фотогальванических эффектов и для радиационно-гальванических явлений.

В этой связи большой принципиальный и практический интерес вызывают исследования влияния малоинтенсивного облучения на электрические свойства фуллеритов и донорно-акцепторных комплексов (ДАК) на основе фуллеренов, а также обнаружение и исследование радиационно-вольтаических явлений в фуллеренсодержащих структурах. Кроме того, анализ экспериментальных данных, полученных при исследовании действия ионизирующего облучения на проводимость фуллеренов и их комплексов, позволит прогнозировать электронно-оптические свойства новых фуллеренсодержащих материалов и оптимизировать их синтез.

Таким образом, актуальность работы определяется:

7 1

- перспективностью исследования влияния малоинтенсивного (#<10 см* с") ионизирующего Р-облучения на электропроводность фуллерена Сбо;

- высокой вероятностью обнаружения радиационно-гальванических эффектов с большим квантовым выходом в ДАК на основе фуллерена Сбо;

- возможностями использования новых типов молекулярных комплексов на основе фуллерита Сбо в оптоэлектрических приборах.

- перспективами получения новых типов молекулярных комплексов на основе фуллерита Сбо с заданными радиационно-зависимыми свойствами.

Цель настоящей работы заключалась в изучении закономерностей влияния малоинтенсивного р-облучения на электропроводность монокристаллического фуллерита Сбо, а также в обнаружении и исследовании радиационно-вольтаических явлений, индуцированных р-облучением в ДАК на основе фуллерита Сбо- В соответствии с поставленной целью были сформулированы задачи исследования:

1. Создать экспериментальные условия для исследования влияния ионизирующего Р-облучения с интенсивностью К < 107 cm'V1 и средней энергией электронов 0,5 МэВ на проводимость молекулярных кристаллов.

2. Исследовать влияние малоинтенсивного ионизирующего р-облучения на электропроводность фуллерита Сбо- Определить основные характеристики радиационно-стимулированной проводимости монокристаллов Сбо.

3. Исследовать возможность возникновения радиационно-вольтаических эффектов в ДАК на основе фуллерита Сео. Определить основные особенности обнаруженных эффектов.

4. На базе полученных экспериментальных результатов предложить механизмы влияния ионизирующего р-облучения с интенсивностью К < 107 cm'V1 на проводимость фуллерита Сбо, а также возможные модели возникновения радиационно-вольтаических эффектов в комплексах на его основе.

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

Обнаружено, что электрические свойства, в частности, электропроводность фуллерита Сбо чувствительна к малоинтенсивному ионизирующему облучению. Показано, что данный эффект можно объяснить с помощью модели многокаскадной ионизации молекул монокристалла электронами внешнего возбуждения. Обнаружено влияние слабого магнитного поля (МП) (индукция В = 0,4 Тл) на радиационно-стимулированную проводимость фуллерита Сбо.

Обнаружен радиационно-вольтаический эффект, индуцированный ионизирующим Р-облучением с интенсивностью К < 3-106 cm'V1 в нескольких молекулярных комплексах фуллерена Сбо с насыщенными аминами: LCV (лейко кристаллический фиолетовый или 4,4',4"-метилдинтрис(]М,М-диметиланилин)), TBPDA (N,N,N',N'-TeTpa6eH3mi-«-фенилендиамин), TMPDA (МДМ',К'-тетраметил-и-фенилендиамин). Исследована зависимость величины обнаруженного эффекта от интенсивности р-излучения. Определена температурная зависимость наблюдаемого эффекта. Показано, что радиационно-вольтаический эффект в данных материалах имеет анизотропный характер. Предложены возможные механизмы возникновения данного эффекта в ДАК на основе фуллерита С6о

Научная ценность заключается в обнаружении радиационно-индуцированной проводимости фуллерита Сбо и радиационно-вольтаического эффекта при воздействии малоинтенсивного ионизирующего р-облучения на монокристаллы Сбо и ДАК на их основе.

Практическая значимость. Полученные результаты дают возможность использования фуллеренсодержащих комплексов в качестве рабочего материала в датчиках ионизирующего Р-излучения с интенсивностью К < 107 cm'V1 и флюенсом 11 1

F < 10 см'. Полученные зависимости изменения проводимости фуллерита Сбо и величины радиационно-вольтаического эффекта в ДАК на его основе от интенсивности (3-излучения могут быть использованы при проектировании датчиков ионизирующего излучения на основе вышеперечисленных материалов. Температурные зависимости обнаруженных эффектов позволят учесть температурный дрейф при изготовлении датчиков ионизирующего излучения на основе исследуемых материалов. Явление влияния МП на радиационную проводимость фуллерита Сбо может быть использовано для бесконтактного селективного управления его радиационно-стимулированной проводимостью.

Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих конференциях и семинарах:

- Всероссийский симпозиум "Современная химическая физика" (Туапсе, 2003, 2004, 2006).

- XXII Всероссийская школа-симпозиум молодых ученых по химической кинетике (Москва 2004).

- Международный симпозиум «Фуллерены и фуллереноподобные структуры в конденсированных средах» (Беларусь, Минск, 2004,2006).

- II Всероссийская конференция «Прикладные аспекты химии высоких энергий» (Москва 2004).

- 7th Biennial International Workshop «Fullerenes and Atomic Clusters», (Russia, St. Petersburg, 2005).

- IX International Conference «Hydrogen materials science of carbon nanomaterials» (Ukraine, Sevastopol, 2005).

- IV Международная конференция «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов, 2007).

Основные публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ (4 статьи и 8 тезисов международных и всероссийских конференций и симпозиумов).

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

1. Обнаруженный эффект чувствительности проводимости фуллерита Сбо к малоинтенсивному ионизирующему ^-облучению. Выявленный термоактивационный характер данного эффекта с энергией активации для гранецентрированной (ГЦК) фазы ■Ёгцк = 0,22 эВ и простой кубической (ПК) фазы £"пк = 0,07 эВ. Линейная зависимость радиационно-стимулированной проводимости от интенсивности возбуждающего облучения.

2. Обнаруженный эффект влияния слабого МП с индукцией В < 0,5 Тл на проводимость фуллерита Сбо, индуцированную малоинтенсивным ионизирующим облучением.

3. Возникновение радиационно-вольтаического эффекта при воздействии малоинтенсивного ионизирующего р-облучения на фуллеренсодержащие комплексы LCV-Ceo'CeHjCl, TBPDA'(C6o)2 и TMPDA'Ceo- Энергия активации данного эффекта для исследуемых молекулярных комплексов: ЬСУ-Сбо'СбН5С1 - 0,19 эВ, ТВРОА-(Сбо)г -0,31 эВ и TMPDA-Ceo - 0,13 эВ. Нелинейная зависимость наблюдаемого эффекта от интенсивности ионизирующего р-облучения. Анизотропия эффекта возникновения тока при воздействии малоинтенсивного ионизирующего облучения.

4. Модель влияния малоинтенсивного р-облучения на проводимость монокристаллов Сбо> связанная с многокаскадной ионизации молекул решетки электронами внешнего излучения. Модели, объясняющие возникновение радиационно-вольтаического эффекта в донорно-акцепторных комплексах при воздействии (3-облучения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав и списка цитированной литературы, содержащего 114 наименования. Полный объем составляет 121 страниц машинописного текста, в том числе 45 иллюстраций.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Обнаружено увеличение электропроводности фуллерита Сбо под влиянием

Л 7 1 малоинтенсивного Р-облучения (#<3-10 см'с*) на величину до 180%. Показано, что этот эффект имеет термоактивационный характер. Получено значение активационной энергии для ГЦК фазы 0,22 эВ и ПК фазы 0,07 эВ. Установлена линейная зависимость эффекта увеличения проводимости фуллерита Сбо от интенсивности р-облучения.

2. Установлено, что слабое постоянное МП (В<0,5 Тл) влияет на величину радиационно-стимулированной проводимости монокристаллов Сбо- Показано, что влияние магнитного поля на радиационную проводимость может быть связано с изменением в МП мультиплетности электронно-дырочных пар - предшественников свободных носителей заряда.

3. Обнаружен радиационно-вольтаический эффект (возникновение электрического тока при облучении образца включенного в замкнутую цепь),

6 2 1 индуцированный малоинтенсивным ионизирующим р-облучением (Я~М0 см' с") в ряде донорно-акцепторных комплексах на основе фуллерита Сво- Показано, что наблюдаемые эффекты имеют термоактивационный характер. Получены значения энергий активации комплексов LCV'Ceo'CeHsCl, TBPDA-(C60)2, TMPDA'Ceo - 0,19, 0,31 и 0,13 эВ соответственно. Установлена ориентационная зависимость радиационно-вольтаического эффекта для исследуемых ДАК. Обнаружена нелинейная зависимость величины радиационно-гальванического эффекта от интенсивности р-облучения.

4. Предложены модели, объясняющие увеличение проводимости монокристаллов Сбо под действием малоинтенсивного р-облучения и модели возникновения радиационно-вольтаического эффекта в донорно-акцепторных комплексах на основе фуллерена Сбо

1. Сидоров J1.H., Юровская М.А., Борщевский А.Я., Трушков И.В., Иоффе И.Н. Фуллерены. - М.: Издательство "Экзамен", 2005. - 688 с.

2. Sariciftci N.S. Optoelectronic devices based on fullerenes: present state and future prospects // Book of abstracts VII Biennial international workshop «Fullerenes and atomic clusters», St Petersburg, Russia 27 June 1 July, 2005.- P. 5.

3. D.M. Guldi Fullerene porphyrin architectures; photosynthetic antenna and reaction center models // Chem. Soc. Rev. - 2002. - Vol. 31. - № 1. - P. 22-36.

4. Zawislak F.C., Baptista D.L., Behar M., Fink D., Grande P.L., da Jornada J.A.H. Damage of ion irradiated Сбо films // Nuclear instruments and methods in physics research B. -1999.-V. 149.-P. 336-342.

5. Бржезинская M.M., Байтингер E.M., Шнитов В.В., Смирнов А.Б. Изучение начальных стадий дефектообразования углеродных нанотрубок под действием ионного облучения аргоном // ФТТ 2005. - Т. 47. - № 4. - С. 745-750.

6. Гордеев Ю.С., Микушкин В.М., Шнитов В.В. Спектры элементарных возбуждений фуллерита Сбо и влияние на них электронного облучения // ФТТ. 2000. - Т. 42. -№2.-С. 371-377.

7. Kalish R., Simoiloff A., Hoffam A., Uzan-Saguy C. and all. Disintegration of of Сбо by heavy-ion irradiation // Phys. Rev B. 1993. - V. 48. - № 24. - P. 18235-18238.

8. Narayanan K.L., Yamaguchi M., Dharmarasu N., Kojima N., Kanjilal D. Low energy ion implantation and high energy ion irradiation in Сбо film // Nuclear instruments and methods in physics research B. 2001. - V.178. - P. 301-304.

9. Вавилов B.C. Действие излучений на полупроводники М.: Физматгиз 1983.

10. Келли Б. Радиационные повреждения твердых тел М.: Атомиздат 1970.

11. Конобеевский С.Т. Действия излучения на материалыМ.: Атомиздат -1967.

12. Шалаев A.M., Адаманеко А.А. Радиационно-стимулированное изменение электронной структуры / М.: Атомиздат 1970.

13. Громов В.В. Электрический заряд в облучаемых материалах М.: Энергоиздат 1982. -112 с.

14. ВоробьевС.А. Прохождение бета-частиц через кристаллы М.: Атомиздат 1975.

15. Воробьев А.А., Кононов Б.А. Прохождение электронов через вещество Томск: Изд-во Томск, гос. ун-та 1966.

16. Kubo К. Dielectric break down in LiF crystals bombarded by electrons J. Appi., Phys. -1966.-v. 37.-P. 4722-4728.

17. Samuel A.H., Mages J.L. Theory of radiation chemistry. Track effect in radiolysis of water //J. Chem. Phys. -1953. v. 21. - P. 1080-1087.

18. Действие излучений на полупроводники и изоляторы. Пер с англ. М.: Изд-во иностр. лит 1954.

19. Бурлакова Е.Б // РХЖ. 1999. - Т. 43. - № 5. - С. 3.

20. Лейпунский О.И., Новожилов Б.В., Сахаров В.Н. Распространение гамма-квантов в веществе М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит-ры- 1960.

21. Спицын, В.И. В.В. Громов Физико-химические свойства радиоактивных твердых тел. М.: Атомиздат. -1973.

22. S.Arnolds, N. Hassan // J. Chem. Phys. -1983. №78. - P. 5606.

23. Поуп M., Свенберг Ч. Электронные процессы в органических кристаллах М.: Мир. -1985.

24. D.M. Hanson (ed. Carter F. L.) In Molecular Hecironic Devices New York, NY Marcel Dekker, Inc. 1983. - P. 89—111.

25. C.B. Duke (ed. Reineker P. Haken H.) Electronic Excitations and Interactions Process Molecular Aggregates Berlin/Heidelberg/New York, Springer-Verlag. 1983. - №49. -P.14.

26. Callis R.K. // Arm. Rev. Phys. Chem. -1983. №34. - P.329.

27. Argyrakis P., Hoopper D., Korelman R. // J.Phys. Chem. 1983. - №87. - P. 1467.

28. Гордеев Ю.С., Микушкин B.M., Шнитов B.B. Спектры элементарных возбуждений фуллерита Сбо и влияние на них электронного облучения // ФТТ. -2000. Т. 42. -вып. 2.-С.371-377.

29. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М., Шнитов В.В., Смирнов А.Б. Изучение начальных стадий дефектообразования углеродных нанотрубок под действием ионного облучения аргоном // ФТТ. 2005. - Т.47. - вып. 4. - С. 745-750.

30. Микушкин В.М., Шнитов В.В., Гордеев Ю.С., Молодцов С.Л., Вялых Д.В. Фотоэмиссионный резонанс и его распад в процессе разрушения молекулярнойструктуры фуллерита Сбо синхротронным излучением // ФТТ. 2004. - Т. 46 - вып. 12.-С. 2233-2237.

31. Микушкин В.М., Шнитов В.В. трансформация структуры фуллерита под действием электронных пучков // ФТТ. 1997. - Т. 39. - вып. 1. - С. 184.

32. Шнитов В.В., Микушкин В.М., Брызгалов В.В., Годеев Ю.С. Исследование степени, скорости и механизмов электронно-стимулированной модификации фуллерита Сбо И ФТТ 2002. - Т. 44. - вып. 3. - С. 428.

33. Narayanan К L., Yamaguchi М., Dharmarasu N., Kojima N., Kanjilal D. Low energy ion implantation and high energy heavy ion irradiation in Ceo films // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. -2001. -№178. P. 301-304.

34. Zawislak F.C., Baptista D.L., Behar M., Fink D., Grande P.L., da Jornada J.A.H. Damage of ion irradiated Ceo films // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. -1999. -№149. -P. 336-342.

35. Иоффе А.Ф. Полупроводники в современной физике Изд. АН СССР. -1955.

36. Pfann W., Van Roosbroeck // J. Appl. Phys. 1954. - №25. - P. 1422.

37. Рыбкин C.M. Фотоэлектрические явления в полупроводниках М.: Академический проспект. 1998. - 241 с.

38. Волк Т.Р., Греков А.А., Косологов Н.А., Фридкин В.М. // ФТТ. 1972. - Т. 14. - С. 3216.

39. Цернике Ф., Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика М.: Мир. -1976.

40. Fridkijn V. М., Grekov A.A., Ionov P.V., Savchenko Е.А., Rodin A.J., Verkhovskaya К.A. // Ferroelectrics. -1974. V. 8. - P. 433.

41. Koch W. Т. H., Miinsor R., Ruppel W., Wiirfei P.// Sol. State Comm. 1975. - V. 17. - P. 847.

42. Зоергер К. Физика полупроводников // М.: Мир. 1998.

43. Дирович Э.И. Фотоэлектрические явления в полупроводниках и оптоэлектроника Ташкент: Фан. -1972.

44. Тауц Я. Фото- и термоэлектрические явления в полупроводниках М.: ИЛ. -1962.

45. Генкин В. Н., Меднис П.М. // ЖЭТФ. 1968. - Т. 54. - С.1137.

46. Меднис, П. М. // Письма ЖЭТФ. 1968. - Т. 7. - С. 355.

47. Белиничер В.И., Канаев И.Ф., Малиновский В.К., Стурман Б.И. // Автометрия. -1976.-№4.-С. 23.

48. Белиничер В.И., Малиповокии В.К., Стурман Б.И. // ЖЭТФ. 1977. - Т. 73. - С. 692.

49. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика М.: Наука. 1989. - 767 с.

50. Коган Ю., Максимов Л.А. // ФТТ. -1965. Т. 7. - С. 530-534.

51. Гуревич Л.Э., Яссиевич И.Н. // ФТТ 1965. - т. 7. - с. 582-583.

52. Белиничер В.И., Стурман Б.И.Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии //УФН 1980. - Т. 130. - вып. 3 - С. 415-458.

53. Фридкин В.М., Попов Б.Н. // УФН. -1978. т. 126. - с. 657

54. Фридкин В.М., Верховская К.А., Попов Б.Н // ФТП. 1977. - Т. 11. - С. 135-140.

55. Греков А.А., Малицкая М.А., Спицина В.Д., Фридкин В.М. // Кристаллография. -1970.-Т. 15.-с. 500.

56. Петров М.П., Грачев А.И. // Письма ЖЭТФ. -1979. Т. 30. - с. 18

57. Komojiob А.С. Фотовольтаические свойства интерфейсов органических молекулярных пленок на поверхности кремния //Письма в ЖТФ. 2006. - Т. 32 - № 12.-С. 34-40.

58. Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Шпунт В.Х. Фоточувствительность системы полупроводник-белок // Журнал технической физики. 2000. - Т.70. - № 2. - С. 114-117.

59. Рудь В.Ю., Рудь Ю.В. Гетероконтакт ZnGeP2 со слоистыми полупроводниками III-VI // Письма в ЖТФ. 1997. Т. 23 -№11. - С. 1-5

60. Ильчук Г.А., Никитин С.Е., Николаев Ю.А., Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Теруков Е.И. Фотоэлектрические' свойства структур ZnO/CuPc/Si // Физика и техника полупроводников.-2004-Т. 38.-вып. 11.-С. 1349-1352.

61. Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Шпунт В.Х. Фотовольтаический эффект гетероконтакта р-СиЬаБег/зеленый лист // Физика и техника полупроводников. 1997. - Т. 31. - №2. -С. 129-132.

62. Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Гременок В.Ф., Викторов И.Л., Бекимбетов Р.Н., Боднарь И.В., Криволап Д.Д. Гетеропереходы на основе тонких пленок CuInxGai.xTe2 // Физика и техника полупроводников. 1999 - Т. 33. - вып. 7. - С. 824-827.

63. Иида С., Мамедов Н., Рудь В.Ю. , Рудь Ю.В. Фотоэлектрические свойства структур на основе монокристаллов TllnS2 // Физика и техника полупроводников. 1998 - Т. 32.-№ 1.-С. 78-81;

64. Барышников В.Г., Николаев Ю.А., Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Теруков Е.И. Фоточувствительность гетеропереходов а-С: H/c-Si // Физика и техника полупроводников. 2001 - Т. 35. - вып. 11.-С. 1338-1340.

65. Лебедев А.А., Рудь В.Ю., Рудь Ю.В. Фоточувствительность гетероструктур пористый кремний-слоистые полупроводники AmBVI // Физика и техника полупроводников. -1998 Т. 32. -№ 3. - С. 353-355.

66. Боднарь И.В., Никитин С.Е., Ильчук ГЛ., Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Якушев М.В. Создание и фоточувствительность гетеропереходов на кристаллах Cul^Ses // Физика и техника полупроводников. 2004- Т. 38. - вып. 10. - С. 1228-1233.

67. Mell Н., Николаев Ю.Л., Рудь В.Ю., Рудь Ю.В., Теруков Е.И. Фотоэлектрические явления в гетероструктурах // Физика и техника полупроводников. 2001. - Т. 35. -вып. 11.-С. 1316-1319.

68. Saito S., Oshiyama A. Cohesive mechanism and energy bands of solid Сбо // Phys. Rev. Lett. 1991. - V. 66. -№ 20. - P. 2637-2640.

69. Mishori В., Shapira Y., Belu-Marian A., Manciu M., Devenyi A. Studies of Сбо thin films using surface photovoltage spectroscopy // Chem Phys. Lett. 1997. - V. 264. - P. 163167.

70. Schwedhelm R., Kipp L., Dallmeyer A., Skibowski M. Experimental band gap and core-hole electron interaction in epitaxial Сбо films // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58. -№ 19. -P. 13176-13182.

71. Lai-Sheng, W. Threshold photodetachment of cold C~6o / W. Lai-Sheng, J. Conceicao, J. Changming, R.E. Smalley // Chem Phys. Lett. 1991. - V. 182. -№ 1. - P. 5-11.

72. Макарова T.JI. Электрические и оптические свойства мономерных и полимеризованных фуллеренов // ФТП. 2001. - Т. 35. - № 3. - С. 257-293.

73. Lof R.W., van Veenendaal М.А., Koopmans В., Jonk-man H.T., Sawatzky G.A. Band gap, excitons, and Coulomb interaction in solid Сбо //. Phys. Rev. Lett. -1992. V. 68. - № 26. -P. 3924-3927

74. Shirley E.L., Benedict L.X., Louie S.G. Excitons in solid C60 // Phys. Rev. В. 1996. - V. 54.-№ 15.-P. 10970-10977.

75. Knupfer M., Fink J. Frenkel and charge-transfer excitons in Сбо // Phys. Rev. B. 1999. -V. 60.-№15.-P. 731-734.

76. Mishori В., Shapira Y., Belu-Marian A., Manciu M., Devenyi A. Studies of Сбо thin films using surface photovoltage spectroscopy // Chem Phys. Lett. 1997. - V. 264. - P. 163167.

77. Hartmann C., Zigone M., Martinez G., Shirley E.L., Benedict L.X., Louie S.G., Fuhrer M.S., Zettl A. Investigation of the absorption edge of Ceo fullerite // Phys. Rev. B. 1995. - № 8. - V. 52.-R. 5550-5553.

78. Troullier N., Martins J.L. Structural and electronic properties of Сбо // Phys. Rev. B. -1992.-V. 46.-№3.-P. 1754-1765.

79. Hoshimono К., Fujimorim S., Fujita S. Semiconductor-Like Carrier Conduction and Its Field-Effect Mobility in Metal-Doped C60 Thin Films // Jap. J. Appl. Phys. P. 2-Lett. -1993.-V. 32. P. L1070-L1073.

80. Salkola M.I. Low-energy excitations of neutral C6o // Phys. Rev. B. -1994. V. 49. - № 6. -P. 4407-4410.

81. Bechstedt F., Fiedler M., Sham L.J. Excitonic effects in linear and nonlinear optical propertiesofC60//Phys. Rev. B. 1999.-V. 59.-P. 1857-1861.

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

83. Mochizuki S., M. Sasaki, R. Ruppin. An optical study on vapour, microcrystal beam and film // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. - V. 10. - № 10. - P. 2347-2352.

84. Capozzi V., Gasamassima G., Lorusso G.F., Minafra A., Piccolo R., Trovato Т., Valentini A. Optical spectra and photoluminescence of Сбо thin films // Sol. St. Commun. 1996. -V. 9.-№9.-P. 853-858.

85. Баженов A.B., Горбунов А.В., Волкодав К.Г. Фотоиндуцированное изменение фундаментального поглощения в пленках Сбо // Письма в ЖЭТФ. 1994. - Т. 60. - № 5. - С. 326-328.

86. Баженов А.В., Горбунов А.В., Максимюк М.Ю., Фурсова Т.Н. Фотоиндуцированное поглощение света пленками Сбо в диапазоне 0.08 4.0 эВ // ЖЭТФ. - 1997. - Т. 112. -№1.-С. 246-252.

87. Habuchi H., Nitta S., Han D., Nonomura S. Localized electronic states related to O2 intercalation and photoirradiation on Сбо films and C70 films // J. Appl. Phys. 2000. - V. 87.-№12.-P. 8580-8588.

88. Hamed A., Sun Y.Y., Tao Y.K., Meng R.L., Ног P.H. Effects of oxygen and illumination on the in situ conductivity of C60 thin films // Phys. Rev. B. 1993. - V 47. - № 16. - P. 10873-10880.

89. Макарова Т.Л., Сахарова В.И., Серенкова И.Т., Буль А.Я. Фототрансформация пленок Сбо в присутствие и отсутствие кислорода // ФТТ. 1999. - Т. 41. - № 3. - С. 554-358.

90. Rikitake К., Akiyama Т., Takashima W., Kaneto К. Relationships between crystallinity and conductivity in evaporated C60 films // Synt. Met. 1997. - V. 86. - № 1 -3. - P. 23572358.

91. Kaneto K., Rikitake K., Akiyama Т., Hasegawa H. Dependencies of Transport and Photoluminescence on Morphology of Vacuum Deposited Сбо Films // Jap. J. Appl. Phys. -1997.-V. 36.-P. 910-915.

92. Kazaoui S., Ross R., Minami N. // Sol. St. Commin. 1994. - V. 90. - P. 623-626.

93. Бучаченко АЛ., Сагдеев P.3., Салихов К.М. Магнитные и спиновые эффекты в химических реакциях. Новосибирск: Наука. 1988. - С. 350.

94. Осипьян Ю.А., Кведер В.В. Фуллерены новые вещества для современной техники // Материаловедение. - 1997. - № 1. - С. 2-6.

95. Haddon R.C., Perel A.S., Morris R.C., Palstra T.T. M., Hebard A. F., Fleminget R.M. C60 thin film transistors // Applied Physics Letters. 1995. - V. 67. - № 1. - P. 121 -123.

96. В.И. Трефилов, Д.В. Щур, Б.П. Тарасов и др., Фуллерены основы материалов будущего, АДЕФ - Украина, Киев (2001), с. 13.

97. Lepley A.R., Closs G.K. Chemically Induced Magnetic Polarization New York: Wiley. -1973.

98. Гольдшлегер Н.Ф., Моравский А.П. Применение фуллеренов и фуллереносодержащих материалов в катализе // Нефтехимия. 2000. - Т.40. - №6. -С. 403-416.

99. Da Ros Т., Spalluto G„ Prato M. Biological application of fullerene derivatives: a brief overview // Croatica Chem. Acta. 2001. - V.74. -№4. - P. 743-755.

100. Bosi S., Da Ros Т., Spallutto G., Prato M. Fullerene derivatives: an attractive tool for biological application // Eur. J. Medic. Chem. 2003. - V. 38. - № 11. p. 913-923.

101. Peng R., Leung F.S.M., Wu A.X., Dong Yu., Dong Yo., Yu N.T., Feng X., Tang B.Z. Using buckyballs to cut off light! Novel fullerene materials with unique optical transmission characteristics // Chem. Mater. 2004. - V. 16. - P. 4790- 4797.

102. Адуев Б.П., Швайко B.H. Проводимость ионных кристаллов при облучении пикосекундными пучками электронов // ФТТ. 1999. - Т. 41. - вып. 7. - С. 12001203.

103. Осипьян Ю.А., Головин Ю.И., Лопатин Д.В., Моргунов Р.Б., Николаев Р.К., Шмурак С.З. Влияние постоянного магнитного поля на фотопроводимость монокристаллов С60 // ФТТ. -1999. Т. 41. - № 11. - С. 2097-2099.

104. СоколикИ.А.,ФранкевичЕ.Л.//УФН.-1973.-Т. 111.-№2.-С.261.

105. Ю.И. Головин, Д.В. Лопатин, Р.К. Николаев, А.А. Самодуров, Р.А. Столяров Локальные центры захвата носителей заряда в монокристаллах Сбо // ФТТ. 2006 -Т. 48.-вып. 9.-С. 1723-1726.

106. Адуев Б.П., Фомченко В.М., Швайко В.Н. Влияние температуры на импульсную проводимость кристаллов КС1 при возбуждении пикосекундными пучками электронов // ФТТ. -1999. Т. 41. - вып. 3. -С. 429-430.

107. Зельдович Я.Б., Бучаченко АЛ., Франкевич ЕЛ. // УФН. 1988. - Т. 155. - №1. - С. 3.

108. Стурман Б.И., Фридкин B.M. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии и родственные явления М.: Накуа. 1992. - 208 с.

109. Андрианов А.В., Валов П.М., Ярошецкий И.Д. Инверсия знака «линейного» фотогальванического эффекта в полупроводниках // Письма в ЖЭТФ. 1980. -Т. 31. -вып. 9.-С. 532-535.