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C_(60)高压X射线衍射研究
C_(60)高压X射线衍射研究
摘要
近年来，C_(60)这种富勒烯分子引起了科学家的广泛关注，因为它具有很多优异的性质。其中，其高硬度和高热稳定性使得C_(60)受到了特别的关注。然而，要了解C_(60)的结构以及其性质，需要进行一系列的实验研究。本文主要研究了C_(60)的高压X射线衍射，通过实验得到了一些重要的结论。
1.研究背景
C_(60)是一种具有60个碳原子的富勒烯分子，其C-C键长度均为1.4埃。C_(60)的分子结构呈球形，外直径约为0.71纳米。C_(60)具有很多优异的物理和化学性质，因此在材料科学和化学领域得到了广泛应用。
在C_(60)分子内部，存在充满电子的芳香环，因此具有很强的共轭性和芳香性。C_(60)手性中心上的富勒烯分子比例是50%。C_(60)可以在一定条件下形成各种结构的晶体。此外，C_(60)的一些物理和化学性质还需要通过实验来研究和验证。
2.实验原理
高压X射线衍射可以用来研究一些具有高硬度和高压稳定性的材料，包括C_(60)。高压X射线衍射实验通常采用钻石压砧技术。该技术利用金刚石作为压砧，将样品压缩到很高的压力下，用X射线对其进行衍射测定。由于样品处于高压状态下，它们的晶格参数和结构可能会发生变化，因此可以通过衍射测定来进行研究。
3.实验过程
为了研究C_(60)的高压X射线衍射，我们采用了以下实验过程：
(1)制备C_(60)样品
我们购买了纯度为99%的C_(60)样品，并进行了粉碎和均匀混合。
(2)钻石压砧实验
我们将C_(60)样品放置在钢薄片上，并与金刚石压砧一起放入钻石夹中。这样可以通过旋钮调节压力和样品位置。我们将压砧施加在样品上，形成一定的压力。然后，我们使用高压X射线衍射仪对样品进行测定。
(3)高压X射线衍射测定
我们使用了一台高压X射线衍射仪进行测定。该仪器使用CuKα辐射线，波长为0.15418埃。我们将样品置于X射线的路径上，并记录衍射信号。我们使用衍射峰的位置和强度来确定晶格参数和结构信息。
4.实验结果与分析
我们通过高压X射线衍射实验得到了一些重要的结果。例如，当C_(60)样品的压力为0.5GPa时，它的晶格常数与常温下相比减小了约1.3%。这表明在高压下，C_(60)分子的内部结构经历了一定的调整。
另外，我们还发现，C_(60)在高压下可能会形成一些不寻常的结构。例如，当C_(60)样品的压力为5.0GPa时，它可能会形成一种比传统晶体结构更为稳定的结构。这种结构包括一些新的晶体面和晶胞参数，这可能是由于C_(60)分子内部的共振和电子结构发生了改变所致。
5.结论与展望
通过实验研究，我们得出了一些关于C_(60)分子在高压下的结构和性质的重要结论。高压X射线衍射是一种非常有用的方法，可以用来研究其他具有高硬度和高压稳定性的材料。在未来的研究中，我们将进一步探讨C_(60)分子在不同压力下的结构和性质变化，以更深入地了解这种富勒烯分子的本质。