Углеродные системы

Локализованные состояния $\pi$-электронов в спектре оптического поглощения высокотетраэдрического аморфного углерода

М. С. Чекулаев, С. Г. Ястребов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Ab initio методы использованы для расчета спектра молярной экстинкции некоторых модельных кластеров, включая молекулярный гибрид C$_{24}$H$_{30}$. На основании сравнения расчета с экспериментальными спектрами основных аллотропных модификаций углерода максимум поглощения с энергией $\sim$6 эВ в спектре поглощения высокотетраэдрического аморфного углерода отнесен к $\pi\to\pi^*$ оптическим переходам электронов в единичном ароматическом кольце. Краевые участки кольца ковалентно связаны с $sp^3$-гибридизированными атомами углерода аморфной матрицы. Проявление плеча в спектре мнимой части показателя преломления пленки высокотетраэдрического аморфного углерода, 4.6 эВ, приписывается оптическим переходам $\pi\to\pi^*$ кластеров, искаженных гибридным дефектом Стоуна-Уэлса, также ковалентно связанных с аморфной матрицей.

Ключевые слова: взаимодействие света с веществом, новые формы углерода, высокотетраэдрический аморфный углерод, дефект Стоуна–Уэльса.

Поступила в редакцию: 18.10.2021
Исправленный вариант: 15.11.2021
Принята в печать: 20.12.2021

DOI: 10.21883/FTP.2022.04.52199.9757

Реферативные базы данных:

•