Известный экспериментальный факт аномального возрастания диэлектрической проницаемости эпсилон пленок фуллерита C[60] на низких частотах (ниже 1 кГц) переменного электрического тока не имеет до настоящего времени убедительного объяснения. Данное исследование было нацелено на выяснение причин указанной аномалии. Была изготовлена структура p-Si/C[60]/эвтектика InGa и измерена частотная зависимость ее емкости. На основании полученных экспериментальных данных проведен многосторонний анализ явления. Показано, что возможной причиной аномального повышения эпсилон в низкочастотной области является интеркаляция фуллерита молекулами кислорода с образованием молекулярных групп C[60]/О[2], обладающих значительным дипольным моментом. Наличие таких групп вызывает кардинальное различие между значениями диэлектрической проницаемости поверхностных областей кристаллитов и таковой для области их объема, что, в свою очередь, приводит к кажущемуся подъему диэлектрической проницаемости исследуемой структуры.

A known physical fact of the anomalous rise of dielectric permittivity epsilon of C[60] fullerite films at ac low frequencies (below 1 kHz) has not had a convincing explanation up to now. Our study was aimed at elucidating the causes of that anomaly. The p-Si/C[60]/InGa-eutectic structure was made and a frequency dependence of its capacitance was measured. Relying on the experimental result, a versatile analysis of the phenomenon was carried out. It was shown that the anomalous rise of epsilon value in the low-frequency region resulted from oxygen intercalation of fullerite with formation of C[60]/O[2] molecular groups exhibited significant dipole momenta. The presence of such groups produced a dramatic difference between dielectric permittivity of the crystallites’ surface areas and that of their volumes. As a result, the difference led to an apparent increase in the dielectric permittivity epsilon of the structure under study.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Выходит с 07.2019. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Сер.: Физико-математические науки. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2019 -. Т. 14, № 2, 2021. — 1 файл (10,2 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-400.pdf>.