ОСОБЕННОСТИ МИГРАЦИИ ЭКЗОАТОМОВ НИКЕЛЯ НА ПОВЕРХНОСТИ МОЛЕКУЛЫ ФУЛЛЕРЕНА C70
В данном исследовании с помощью моделирования методом молекулярной динамики изучается температурноиндуцированная миграция экзоатома никеля на поверхности фуллерена C₇₀. Результаты показывают, что повышение температуры способствует поверхностной подвижности атома Ni, сохраняя при этом его взаимодействие с углеродной клеткой. Обнаружено, что процесс миграции активируется легче в полярной области, чем в экваториальной области C₇₀, что может быть связано с анизотропной геометрией, различной локальной кривизной и неэквивалентными адсорбционными участками поверхности фуллерена. Среднее ближайшее расстояние Ni–C, равное 2,246 Å, указывает на стабильное взаимодействие Ni–C на протяжении всего моделирования.
1. E.C. Neyts, Bogaerts., Formation of endohedral Ni@ C60 and exohedral Ni-C60 metallofullerene complexes by simulated ion implantation, Carbon 47 (2009) 3177–3184, https://doi.org/10.1016/j.carbon.2008.12.023.
2. I.V. Lebedeva, A.A. Knizhnik, A.M. Popov, B.V. Potapkin, Ni-assisted transformation of graphene flakes to fullerenes: molecular dynamics study, J. Phys. Chem. C 116 (2012) 7374–7385, https://doi.org/10.1021/jp212080n.
3. U.K. Makhmanov, A.M. Kokhkharov, S.A. Bakhramov, S.A. Esanov, Synthesis of fullerene C60 nanotubes in the volume of an evaporating drop of colloidal solution, Rom. J. Physiol. 67 (1–2) (2022) 601 (1-9).
4. Сперанца, Г. Углеродные наноматериалы: синтез, функционализация и применение в сенсорике. Журнал наноматер. 2021 , 11 , 967. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
5. Сачдева, С.; Сингх, Д.; Трипати, СК. Оптические и электрические свойства фуллерена C70 для применения в солнечных элементах. Opt. Mater. 2020 , 101 , 109717. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] 6. Ли, В., Чжао, Т. Адсорбция противораковых препаратов на основе гидроксимочевины на чистом и легированном фуллерене C70 в качестве потенциальных носителей для доставки лекарств. J. Mol. Liq. 2021 , 340 , 117226. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] 7. Упадхай, Р.К., Кумар, А. Новый подход к минимизации сухого скользящего трения и износа эпоксидной смолы путем введения фуллерена C70 и многослойных углеродных нанотрубок. Tribol. Int. 2018 , 120 , 455–464. [Google Scholar] [ CrossRef ]
8. Бензигар М.Р., Джозеф С., Баскар, А.В., Парк, Д.Х., Чандра, Г., Умапати С., Талапанени С.Н., Вину А. Упорядоченный мезопористый C70 с высококристаллическими стенками пор для энергетических применений. Adv. Funct. Mater. 2018 , 28 , 1803701. [ Google Scholar ] [ CrossRef ] 9. C.-T. Hsieh, S.-H. Hsu, S. Maji, M.K.K. Chahal, J. Song, J.P. Hill, K. Ariga, and L.K. Shrestha, Mater. Horiz. 7, 787–795 (2019). 10. S. Maji, L.K. Shrestha, and K. Ariga, Nanomater. 11, 2146 (2021). 11. U.K. Makhmanov, S.A. Esanov, B.A. Aslonov, Z. Bekmurodov, K.N. Musurmonov, A. Shukurov, and A.M. Kokhkharov. Rom. J. Phys. 68, 616 (2023). 12. S. Haghgoo, A.-R. Nekoei, Metal oxide (including NiO) adsorption on fullerene C₆₀: a DFT study, RSC Adv. 11 (2021) 17377–17390, https://doi.org/10.1039/ D1RA02251B.
13. Sehrish Sarfaraz, et al., Metallofullerenes as robust single-atom catalysts for adsorption and dissociation of hydrogen molecules: a density functional study, ACS Omega 8 (39) (2023) 36493–36505, https://doi.org/10.1021/acsomega.3c05477.
14. Y.N. Apriati, A.D. Nugraheni, S. Sholihun, Interaction of small molecules with fullerene C₆₀: DFT study of adsorption energy, Mater. Sci. Forum 1066 (2022) 135–143, https://doi.org/10.4028/p-ea93gt. 15. M.T. Aziz, W.A. Gill, M.K. Khosa, S. Jamil, M.R.S.A. Janjua, Adsorption of molecular H₂ on a fullerene (C₆₀) surface: combined DFT and MD study, RSC Adv. 14 (2024) 36546–36556, https://doi.org/10.1039/D4RA06171C.
16. S. Irle, et al., QM/MD simulations reveal the shrinking hot giant road of the dynamic fullerene self-assembly mechanism, J. Phys. Chem. A 110 (2006) 14569–14580, https://doi.org/10.1021/jp0630491. 17. A.S. Sinitsa, A.M. Popov, I.V. Lebedeva, Transformation of amorphous carbon clusters to fullerenes: a microsecond MD study, J. Phys. Chem. C 121 (24) (2017), https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.7b04030 arXiv:1703.00542. 18. N. Florin, et al., Bond breaking and making in mixed clusters of fullerene under collision, Phys. Chem. Chem. Phys. 26 (30) (2024) 12345–12358, https://doi.org/ 10.1039/D4CP01147C.
19. M. Vaezi, H. Nejat Pishkenari, Comparison of diffusive motion of C₆₀ on graphene and boron nitride surfaces by MD simulations. arXiv:2101.01234, 2021. 20. N. Kuganathan, A. Chroneos, Hydrogen adsorption on Ru-doped and Ru-supported C₆₀ surfaces: DFT study, Surfaces 3 (2020) 408–422, https://doi.org/10.3390/ surfaces3030030. 21. Jabborov K. I., Umirzakov B. Y. and Yadgarov I. D. Simulation of temperature-dependent migration of a nickel exoatom on the fullerene C60 surface: A molecular dynamics study. Diamond and Related Materials (ISSN 0925-9635) doi:10.1016/j.diamond.2026.113721 // Elsevier B.V. – 2026. Vol. 166. - Article 113721.
22. Xueming Yang, Sihan Wu, Jiangxin Xu, Bingyang Cao, Albert C. To, Spurious heat conduction behavior of finite-size graphene nanoribbon under extreme uniaxial strain caused by the AIREBO potential, Phys. E. 96 (2018) 46–53, https://doi.org/ 10.1016/j.physe.2017.10.006. 23. G.M. Poletaev, I.V. Zorya, R.Yu. Rakitin, M.A. Iliina, Interatomic potentials for de scribing impurity atoms of light elements in fcc metals, Mater. Phys. Mech. 42 (4) (2019) 380–388, https://doi.org/10.18720/MPM.4242019_2. 24. L.A. Girifalco, V.G. Weizer, Application of the Morse potential function to cubic metals, Phys. Rev. 114 (1959) 687–690, https://doi.org/10.1103/ PhysRev.114.687.
25. K.P. Katin, V.S. Prudkovskiy, M.M. Maslov, Molecular dynamics simulation of nickel-coated graphene bending, Micro Nano Lett. 13 (2018) 160–164, https://doi. org/10.1049/mnl.2017.0460.
26. A.Y. Galashev, K.P. Katin, M.M. Maslov, Morse parameters for the interaction of metals with graphene and silicene, Phys. Lett. A 383 (2019) 252–258, https://doi. org/10.1016/j.physleta.2018.10.025.
Copyright (c) 2026 «ВЕСТНИК НУУз»
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» («Атрибуция — Некоммерческое использование — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
.jpg)
2.png)
