Вестник Кольского научного центра РАН. 2016, №1.

О трансформации фуллеренов Существует еще ряд других подходов. Часть из них - вариации уже рассмотренных, а часть - абстрактные геометрические преобразования (как и leapfrog), имеющие малое отношение к реальным процессам [9-12]. Важно отметить, что в некоторых механизмах трансформации допускается существование семичленных углеродных циклов - гептагонов (рис. 4), причем такие циклы реально наблюдаемы, в частности, на графене (рис. 5) [13]. Рис. 4. Трансформация с участием семичленного цикла на промежуточных стадиях Рис. 5. Семичленные циклы на графене (электронная микрофотография) Автором настоящей статьи предлагается универсальный метод трансформации фуллеренов, названный по аналогии SV-трансформацией (SVT). Основную роль в нем играет специально создаваемый в углеродной решетке поверхности дефект, представляющий собой восьмичленный цикл с одной двухвалентной вершиной. Дефект создается вблизи некоторого пентагона, а затем может перемещаться различным образом по поверхности фуллерена с последующим устранением вблизи другого пентагона. В результате начальный и конечный пентагон меняют свои положения. Необходимое условие образования дефекта - наличие возле пентагона двух смежных с ним и друг с другом гексагонов. При этом с поверхности удаляется один атом углерода и пропадают две молекулярные связи (рис. 6). Число различных способов образования дефекта вблизи выбранного пентагона зависит от числа примыкающих к нему гексагонов и варьирует от десяти (когда он окружен только гексагонами) до нуля (гексагоны попарно не смежны между собой или вообще отсутствуют). Рис. 6. Образование (слева направо) и устранение (справа налево) дефекта Возможность реального существования такого дефекта и рассматриваемого механизма отчасти подтверждается прямыми наблюдениями комбинаций пентагона и гептагона и их движением в структуре графена (рис. 7, слева) [14]. Дефект в паре со смежным гексагоном может быть заменен на такую комбинацию (рис. 7, справа). Дефект может перемещаться в различных направлениях, локально изменяя структуру решетки за каждый шаг перемещения. В этом изменении, помимо дефекта, участвует от одного до трех гексагонов. Перемещения условно можно разделить на два вида - с изменением 34 ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2016(24)