🔬 Новости науки. Случайное блуждание C₆₀ на квазитетрагональных фуллереновых монослоях

С помощью молекулярно-динамического (МД) моделирования в программном пакете LAMMPS изучен механизм диффузии молекул фуллерена C₆₀ на поверхности недавно синтезированных монослоев квазитетрагональной фазы фуллерена (qTPC60). В отличие от графена или гексагонального нитрида бора, структурированный потенциальный ландшафт qTPC60 создает периодические адсорбционные центры - тетраэдрические междоузлия, что приводит к дискретному характеру молекулярного транспорта.

Ключевые результаты (МД-моделирование):
• Молекула C₆₀ совершает термически активированные прыжки между адсорбционными центрами с энергетическим барьером 0.40 эВ для боковых переходов и 0.53 эВ для диагональных
• Константа скорости переходов составляет 0.23 нс⁻¹, что соответствует среднему времени пребывания молекулы в адсорбционном центре ~4.35 нс.
• При температурах 450-550 K наблюдается дискретное случайное блуждание с характерной длиной шага 8.4 Å (период решетки qTPC60) 📏
• Анализ среднеквадратичных смещений показал режим нормальной диффузии с увеличением коэффициентов диффузии при повышении температуры (8.92 и 13.76 Ų/нс вдоль осей x и y при 500 K)
• При температуре выше 550 K происходит десорбция C₆₀ с поверхности qTPC60 🌡

🌟 Система C₆₀/qTPC60 представляет собой перспективную модельную платформу для изучения механизмов контролируемого молекулярного транспорта с потенциальным применением в устройствах прецизионного позиционирования молекул и программируемых наноструктурированных системах.

📄 С публикацией можно ознакомиться по ссылке: https://doi.org/10.1016/j.micrna.2025.208401

#наука #фуллерены #углеродРешает