赵剑锋，杨　华，崔金星

(1.中国计量学院 材料科学与工程学院，浙江 杭州 310018；2.吉林大学 物理学院，吉林 长春 130012)



Sm@C3v(134)-C94的原位高压红外吸收光谱及结构研究

赵剑锋1，杨华1，崔金星2

(1.中国计量学院 材料科学与工程学院，浙江 杭州 310018；2.吉林大学 物理学院，吉林 长春 130012)

【摘要】对Sm@C3v(134)-C94的原位高压红外吸收光谱的测试，可以用来研究碳笼在高压下的形变过程和金属对碳笼形变的影响.理论计算模拟结果和常压下Sm@C3v(134)-C94的中红外波段的振动模式大致相符.Sm@C3v(134)-C94碳笼的形变随着压力升高而愈加剧烈，且在高压下的形变是各向异性的，远离Sm原子的部分比靠近Sm原子的部分形变更加明显，这是由于Sm原子对附近碳笼起到支撑作用.Sm@C3v(134)-C94的HOMO-LUMO带隙值随压力变化而变化：压力小于8 GPa时，该值缓慢减小；压力在8～14 GPa之间，碳笼形变剧烈，分子间相互作用增强，带隙值迅速减小；当压力超过14 GPa，分子间排斥力增大，从而阻碍分子靠近，带隙值变化缓慢.这一结果将对金属富勒烯及其相关材料的高压下结构研究提供帮助.

【关键词】富勒烯；原位高压；红外吸收光谱

内嵌金属富勒烯具有各种潜在的应用,包括光电导材料、结构加固材料，等等.事实上,富勒烯碳笼经常在实际应用中变形，而可控的形变可能产生新型结构和性质.

高压是一种改变物质结构和性质的有效手段.高压下C60和C70的结构和性质，例如,C60分子可在15 GPa和600 ℃条件下变形并与最近的物质发生环加成反应形成三维聚合物[10]，其硬度[11]相当于立方氮化硼；在C60H18分子中，氢原子可以保护碳笼[12]的结构发生形变，在32 GPa条件时,远高于纯C60的抗形变能力；……