Structural modification of fullerene thin films by highly charged iron ions

Abstract

In this paper, the results of structural modification of fullerene thin films bombarded by highly charged iron ions (Fe6+) have been presented. The properties of as-deposited and irradiated fullerene thin films have been investigated by Raman spectroscopy, UV/Vis spectrophotometry and atomic force microscopy (AFM). Results of Raman spectroscopy have indicated structural changes of irradiated thin films depending on fluences. It was found that iron doped fullerene films are dominated by sp3 rather than sp2 bonds after bombardment which might be due to formation of nano-diamond structures. AFM analysis showed that ion beam had destroyed the surface ordering. The optical band gap was found to be in the range of 0.6 to 1.4 eV for irradiated films by Fe6+ ions at the highest fluences.

U radu su prikazani rezultati strukturne modifikacije tankih slojeva fulerena koji su bombardovani višestruko naelektrisanim jonima gvožđa (Fe6+). Osobine deponovanih i bombardovanih tankih slojeva fulerena su ispitivane Ramanovom spektroskopijom, mikroskopom atomske sile (AFM), kao i UV/Vis spektrometrijom. Na osnovu rezultata dobijenih Ramanovom analizom može se zaključiti da dolazi do strukturnih promena u bombardovanim fulerenskim slojevima u zavisnosti od doze zračenja. Utvrđeno je da u tankim slojevima koji su bombardovani višestruko naelektrisanim jonima gvožđa dominiraju sp3 veze u odnosu na broj sp2 veza. Dominantno prisustvo sp3 veza u bombardovanim slojevima ukazuje na moguće formiranje dijamantu slične strukture. AFM analiza je pokazala da je promenjena morfologija bombardovanih uzoraka. Utvrđeno je da je energetski procep ozračenih slojeva u opsegu od 0.6 do 1.4 eV u zavisnosti od primenjene doze zračenja.