Структура и устойчивость двумерных систем из фуллеренов $\mathrm C_{20}$

Двумерные системы из фуллеренов $\mathrm C_{20}$, соединенных друг с другом прочными ковалентными связями, исследованы путем численного моделирования. Обнаружено несколько изомеров, различающихся типом межкластерных связей. Методом молекулярной динамики непосредственно рассчитаны времена жизни $\tau$ комплексов $(\mathrm{C}_{20})_{M\times M}$ с $M=2$ и 3 при $T=(1800-3300)$ К. Показано, что утрата ими своей периодической кластерной структуры происходит, как правило, из-за слияния двух или нескольких соседних фуллеренов $\mathrm C_{20}$. Путем анализа зависимости $\tau(T)$ определена энергия активации этого процесса, $E_ a\approx2.5$ эВ, что согласуется с расчетами высот потенциальных барьеров, препятствующих слиянию. При высоких температурах $T>2400$ K возможен также распад фуллеренов $\mathrm C_{20}$, входящих в состав комплекса.