а

б

Рис. 19. p-A изотермы плавающего слоя на основе С60, ДБ24К8-8е-12 и

магнитного комплекса без поля (а) и с полем (б).

Отличительной особенностью p-A изотермы при наличии поля (рис. 20) является ее сдвиг в область меньших площадей, приходящихся на молекулу. Это связно с ориентацией молекул магнитного мезогенного комплекса, а в месте с ним и молекул краун-эфиров уже на начальной стадии формирования монослоя. Так как молекулы мезогенных комплексов обладают отрицательной магнитной анизотропией, ориентация молекул плавающего слоя происходит параллельно направлению движения барьера (перпендикулярно полю).

Этапы формирование ленгмюровской пленки в присутствии магнитного поля происходит следующим образом. При давлении 3 мН/м монослой переходит из газовой фазы в жидкорасширенную. При дальнейшем росте давления происходит сначала формирование комплекса краун-эфир – фуллерен, и переворот го на ребро, а затем при давлении 7 мН/м происходит конформационный переход комплекса тербия. Дальнейшее сжатие пленки ведет к выталкиванию гибких алифатических хвостов с поверхности воды.

Рис. 20. p-A изотермы и схема структурных превращений в плавающем слое на основе плавающего слоя на основе С60, ДБ24К8-8е-12 и магнитного комплекса.

Рис. 21.Применение уравнений Фольмера для p-A изотерм плавающего слоя на основе С60, ДБ24К8-8е-12 и магнитного комплекса (компрессия).

Стоит заметить, что при отсутствии магнитного поля анизометричные молекулы, составляющие плавающий слой, располагаются перпендикулярно направлению движения барьера. При этом все этапы формирования пленки происходят аналогично тем, которые наблюдаются при формировании плавающего слоя при наличии магнитного поля, с той лишь разницей, что структурно-фазовые превращения проходят при больших значениях давления. Это так же можно объяснить изначальной дезориентацией молекул.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. При исследовании поведения молекул дизамещенного фуллерена С60 при формировании плавающих слоев на их основе показано, что молекулы фуллерена начинают агрегировать практически сразу после ухода молекул растворителя с поверхности воды. Это доказывает невозможность с помощью технологий ЛБ из молекул фуллерена получить конденсированный монослой.

2. В ленгмюровском монослое на основе дибензо24-краун8 и фуллерена С60 происходит образование стерического комплекса, сопровождающееся сдвигом структурно-фазовых превращений в сторону больших площадей на молекулу по сравнению с монослоем на основе чистого краун-эфира.

3. В случае тройной системы краун-эфир, С60 и комплекса тербия в ленгмюровском монослое в присутствии магнитного поля за счет эффекта Фредерикса происходит ориентация молекул краун-эфира молекулами комплекса тербия, сопровождающаяся уплотнением монослоя.

4. Молекулы комплекса тербия испытывают конформационный переход при давлении 7 мН/м, в результате которого теряют ориентирующую способность. Следовательно, переносить плавающие слои на подложку для их дальнейшего исследования необходимо при более низких давлениях, чтобы избежать релаксационных превращений молекул комплекса тербия при отрыве монослоя от воды.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Alexandrov A.I., Krasnov A.V., Pashkova T.V. Magnetic field effect in floating layers and Langmuir-Blodgett films of mesogenic complex of lanthanids. Sintheyic metals 147 (2004) 205-208.

2. Alexandrov A.I., Pashkova T.V., Dronov V.M., Galyametdinov Yu.V. Structure investigation of mesogenic complex of dysprosium: bulk samples and Langmuir-Blodgett films. Mol. Materials, 2001, Vol 14, pp. 263-274.

3. Александров А.И., Курносов А.В., Пашкова Т.В., Акопова О.Б. Исследование структуры некоторых краун-эфиров в объемных образцах и пленках Ленгмюра-Блоджетт. Химия и химическая технология, 2005. Том 8. Вып. 5. С. 38-43.

4. Александров А.И., Пашкова Т.В., Пятунин А.В. Формирование и структура пленок Ленгмюра-Блоджетт на основе комплексов краун-эфиров. Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2007. Вып. 4(22). С. 91-98.

5. Александров А.И., Пашкова Т.В., Пятунин А.В., Липунов И.В. Формирование и исследование структуры пленок Ленгмюра-Блоджетт на основе системы краун-эфир – фуллерен. Жидкие кристаллы и их практическое использование. 2008. Вып. 4(26). С. 73-80.

6. Блинов Л.М. Физические свойства и применение ленгмюровских моно- и мульти-молекулярных структур. Успехи химии. т. 52, №8, С. 1263-1300, 1983.

7. Блинов Л.М. Ленгмюровские пленки Успехи физических наук. т. 155, №3 . 443-480, 1988.

8. Борщевский А.Я., Иоффе И.Н., Сидоров Л.Н., Троянов С.И., Юровская М.А. Фуллерены - Нанометр, июнь 2007

9. Гребенкин М.Ф., Иващенко А.В. Жидкокристаллические материалы. – М.: Химия, 1989.– 288 с.

10. Давлетбаев Р.С., Просвирин А.В., Кадкин О.Н., Рахматуллин А., Гнездилов О.И., Галяметдинов Ю.Г. Структура и магнитные обменные взаимодействия в жидкокристаллических комплексах, содержащих радикал темпо и ферроцен. Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2001, № 4.

11. Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Фуллерены и структуры углерода//УФН, т. 165, № 9, 1995. С 977.

12. Золотухин И.В. Фуллерит – новая форма углерода//Соросовский образовательный журнал №2, 1996. с.51.

13. Карцова А.А. Покорение вещества. Органическая химия: Учебное пособие. Спб.: Химиздат, 1999. – 272 с.

14. Луков В.В. Магнетохимический метод исследования – новые аспекты применения//СОЖ № 8, 1999.

15. Малыхина Л.В., Просвирин А.В., Овчинников И.В., Галяметдинов Ю.Г. Структура и ориентация в мезофазе комплексов лантаноидов с алкилсульфатным противоионом. Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2001, № 4.

16. Мастеров В.Ф. Физические свойства фуллеренов// Соросовский образовательный журнал №1,1997. С.92-99.

17. Овчинников И.В., Галяметдинов Ю. Г. Магнитные жидкие кристаллы на основе координационных соединений. – Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2001, т. XLV, № 3. С.74-79.

18. Пасынский А.Г. Коллоидная химия. Учеб. Для вузов, под ред. акад. Каргина В.А. – М.: Высшая школа, 1959. – 265 с.

19. Разумов В.Ф., Ефимов О.Н., Каплунов М.Г., Клюев М.В., Клюева М.Е., Ломова Т.Н., Тарасов Б.П., Трошин П.А., Шульга Ю.М., Усольцева Н.В., Быкова В.В., Ярмоленко О.В. Наноструктурированные материалы для систем запасания и преобразования энергии; под ред. В.Ф. Разумова и М.В. Клюева. – 2-е изд., испр. и доп.– Иваново: Иван. гос. ун-т, 2008. – 384 с.

20. Романов В.П. Пороговые эффекты в жидких кристаллах// Соросовский образовательный журнал т.7, № 1, 2001. С.96-101.

21. Сидоров Л.Н., Иоффе И.Н. Эндоэдральные фуллерены.// Соросовский образовательный журнал, 2001, т. 7, № 8, С. 30–36.