Фотолюминесценция монокристаллов C₆₀, интекалированных молекулярным водородом

Abstract

С помощью фотолюминесцентных исследований в температурном интервале 10–230 К изучены оптические свойства монокристаллов С₆₀, интеркалированных молекулярным водородом. Интеркаляция осуществлялась при температуре 240 °С и давлении 30 атм в течение 200 ч. Наблюдаемый при температуре 10 К спектр излучения фуллерита с примесью молекул водорода, начало которого смещено в низкоэнергетическую область (1,69 эВ), содержит неоднородно уширенные полосы. Анализ температурных исследований спектров фотолюминесценции позволил впервые обнаружить независимость интегральной интенсивности излучения от температуры в диапазоне 10–150 К. Высказано предположение, что изменения фотолюминесцентных свойств фуллерита связаны с сильным влиянием примесных молекул водорода на формирование состояния ориентационного стекла.

За допомогою фотолюмінесцентних досліджень в температурному інтервалі 10–230 К вивчено оптичні властивості монокристалів С₆₀, інтеркальованих молекулярним воднем. Інтеркаляція здійснювалася при температурі 240 °C і тиску 30 атм протягом 200 г. Спектр випромінювання фулерита із домішкою молекул водню, що спостерігається при температурі 10 К, початок якого зсунутий в низькоенергетичну область (1,69 еВ), містить неоднорідно розширені смуги. Аналіз температурних досл іджень спектрів фотолюмінесценції дозволив уперше виявити незалежність інтегральної інтенсивност і випромінювання від температури в діапазоні 10–150 К. Висловлено припущення, що зміни фотолюмінесцентних властивостей фулерита пов’язані з сильним впливом домішкових молекул водню на формування стану орієнтаційного скла.

The optical properties of hydrogen-intercalated C₆₀ single crystals at temperatures ranged from 10 to 230 K were studied by using the photoluminescent method. The intercalation was performed for 200 h at a temperature of 240 °C and a pressure up to 30 atm. The photoluminescence spectrum of fullerite with molecular hydrogen impurities observed at 10 K contains inhomogeneously broadened bands. The origin of photoluminescence is shifted towards a low-energy region (1,69 eV). Analysis of the photoluminescence spectra as a function of temperature demonstrates for the first time that the emission integral intensity is independent of temperature in a range of 10 to 150 K. It is suggested that the changes in the photoluminescence properties of fullerite are associated with the pronounced effect of molecular hydrogen impurities on the formation of an orientational glass state.