vestnik Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation 1729-5459 Кубанский государственный университет RU 868 10.31429/vestnik-16-2-48-58 Научная статья Original article Физика Physics Спектральные и проводящие характеристики тонкопленочных структур на основе фуллерена Spectral and conductive characteristics of fullerene-based thin-film structures Мазинов А.С. Мазинов Алим Сеит-Аметович Mazinov Alim A. mazinovas@cfuv.ru

канд. техн. наук, доцент кафедры радиофизики и электроники Физико-технического института Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

 Гурченко В.С. Гурченко Владимир Сергеевич Gurchenko Vladimir S. gurchenko_v@mail.ru

студент магистратуры Физико-технического института Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

 Шевченко А.И. Шевченко Алексей Иванович Shevchenko Alexey I. shevshenkoai@cfuv.ru

канд. физ.-мат. наук, ассистент кафедры радиофизики и электроники Физико-технического института Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

 Арутинов Н.Э. Арутинов Никита Эдуардович Arutinov Nikita E. kintiri1997@gmail.com

студент бакалавриата Физико-технического института Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

 Тютюник А.С. Тютюник Андрей Сергеевич Tutunik Andrey S. real-warez@mail.ru

аспирант кафедры радиофизики и электроники Физико-технического института Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского

 Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского, СимферопольVernadsky Crimean Federal University, Simferopol 28 06 2019 16 2 48 58 23 03 2019 19 04 2019 28 06 2019 Copyright (c) 2019 Мазинов А.С., Гурченко В.С., Шевченко А.И., Арутинов Н.Э., Тютюник А.С. 2019 Мазинов А.С., Гурченко В.С., Шевченко А.И., Арутинов Н.Э., Тютюник А.С. Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

In the present paper we consider carbon films obtained by the method of sequential deposition from fullerene solutions in various types of solvents. Micrographs are presented to estimate the surface geometry of thin-film structures. So, using various solvents, it is possible to form various geometrical objects depending on the functional purpose of the films. At the same time, nanostructured objects can have the form of both bulk polygons (in our case, hexagons) and star-shaped branching structures. The IR spectra of the obtained samples were analyzed and their comparative characteristics were given for a volume of a precipitated solution of 0.15 ml and 1 ml. Depending on the type of initial solvent, both solvent peaks, fullerene, and complex organic impurities can be present in the fabricated samples. From the presence of solvent peaks, it is possible to make an assumption about the crystallization of solvates and their preservation in the film after drying. The conductive properties of thin-film structures are investigated. The use of five types of solvents made it possible to change linear resistances from hundreds to thousands of GOhms with a volume of 0.15 ml applied. An increase in the volume of the nanocrystalline fraction (1 ml of solution) made it possible to reduce the resistance to tens of GOhms

It is worth noting that the mechanisms of the action of the active solvent environment on the morphology of the synthesized objects are not entirely clear, however, studies conducted to obtain nanostructures from fullerene solutions will be effective and, in our opinion, for controlled self-assembly of other functional organic systems.

С перспективой возможности управления процессами самоорганизации наноразмерных структур в представленной работе рассматриваются углеродные пленки, полученные методом последовательного осаждения из растворов фуллеренов в различных видах растворителей. Предоставлена оценка микрофотографии поверхности тонкопленочных структур. Проанализированы ИК-спектры полученных образцов и дана сравнительная характеристика для объёма осаждённого раствора 0,15 мл и 1 мл. Исследованы проводящие свойства тонкопленочных структур.

 фуллерен C60 растворитель вольт-амперная характеристика тонкопленочные структуры топология fullerene C60 solvent current-voltage characteristic thin-film structures topology Сидоров Л.Н., Юровская М.А., Борщевский А.Я., Трушков И.В., Иоффе И.Н. Фуллерены // М.: Экзамен. 2005. 688 с. Zhang Y., Murtaza I., Meng H. Development of fullerenes and their derivatives as semiconductors in field-effect transistors: exploring the molecular design // J. Mater. Chem. C. 2018. Vol. 6. Iss. 14. P. 3514–3537. Агапьев К.Б., Врубель И.И., Полозков Р.Г., Иванов В.К. Вычисления потенциала и распределения электронной плотности фуллеренов C60+, C60 и C60- // Неделя науки СПбПУ. 2016. С. 314–316. Nedelya nauki SPbPU , 2016, pp. 314–316. (In Russian)] Moet D.J.D., de Bruyn P., Kotlarski J.D., Blom P.W.M. Enhanced efficiency in double junction polymer:fullerene solar cells // Organic Electronics. 2010. Vol. 11. P. 1821–1827. Gattia T., Menna E., Meneghetti M., Maggini M., Petrozza A., Lamberti F. The Renaissance of fullerenes with perovskite solar cells // Nano Energy. 2017. Vol. 41. P. 84–100. Белоусова И.М., Данилов О.Б., Сидоров А.И. Нелинейно-оптические ограничители лазерного излучения // Оптический журнал. 2009. T. 76. № 4. C. 71–85. . Opticheskiy zhurnal , 2009, vol. 76, no. 4, pp. 71–85.] Park S., Srivastava D., Cho K. Generalized chemical reactivity of curved surfaces: carbon nanotubes // Nanotechnology. 2001. Vol. 12. Iss. 3. P. 245–249. Vasconcelos R.C., Aleixo V.F.P., Del Nero J. Organic field effect transistor composed by fullerene C60 and heterojunctions // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. 2017. Vol. 86. P. 142–145. Li Z., Zhang Q., Zhang C., Li H., Lu J. High quality fullerene film based on electrophoresis deposition for RRAM device application // Organic Electronics. 2019. Vol. 66. P. 70–75. Dao T.T., Matsushima T., Murata H. Organic nonvolatile memory transistors based on fullerene and an electron-trapping polymer // Organic Electronics. 2012. Vol. 13. P. 2709–2715. Мазинов А.С., Работягов К.В., Гурченко В.С., Тютюник А.С. Влияние структурных особенностей фуллеренсодержащего материала на его резистивные свойства // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2018. Т. 15. Вып. 2. С. 86–93. . Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva , 2018, vol. 15, no. 2, pp. 86–93. (In Russian)] Шевченко А.И., Работягов К.В., Максимова Е.М., Наухацкий И.А., Батиашвили Л.А.Фуллеренсодержащий материал, полученный низкотемпературным крекингом из резиносодержащих отходов // Вестник ТГУ. 2017. Т. 22. Вып. 2. С. 459–463. . Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya Estestvennye i tekhnicheskie nauki , 2017, vol. 22, iss. 2, pp. 459–463. DOI: 10.20310/1810-0198-2017-22-2-459-463 (In Russian)] Работягов К.В., Сай Е.В., Максимова Е.М., Наухацкий И.А., Карпенко Н.И., Шевченко А.И., Мазинов А.С. Исследование структуры и физико-химических свойств пористых углеродных материалов, полученных низкотемпературным крекингом // Учёные записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Серия "Биология, химия". 2015. Т. 1 (67). № 3. С. 125–131. . Uchyonye zapiski Krymskogo federal'nogo universiteta imeni V.I. Vernadskogo. Biologiya. Himiya , 2015, vol. 1 (67), iss. 3, pp. 125–131. (In Russian)] Безмельницын В.Н., Елецкий А.В., Окунь М.В. Фуллерены в растворах // Успехи физических наук. 1998. Т. 168. Вып. 11. С. 1196–1219. . Uspekhi fizicheskikh nauk , 1998, vol. 168, iss. 11, pp. 1196–1219. (In Russian)] Мазинов А.С., Гурченко В.С., Тютюник А.С., Шевченко А.И. Влияние структурных особенностей фуллеренсодержащего материала на его резистивные свойства при осаждении из раствора // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2018. Т. 15. № 4. С. 85–92. . Ekologicheskiy vestnik nauchnykh tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva , 2018, vol. 15, no. 4, pp. 85–92. (In Russian)]