《金刚石与磨料磨具工程》2003 年第 2 期1 C60 的结构、性质与应用的结构、性质与应用 STRUCTURE，CHARACTERISTICS AND APPLICATION OF C60 王光祖 1 华丽 2 李斌 2 (1. 郑州磨料磨具磨削研究所 郑州 450007) (2. 郑州工业高等专科学校 郑州 450006) 摘要：C60 是金刚石的同素异形体。1985 年 C60 的发现是对碳认识的新阶段，10 多年来已经广泛地影响材料、生命、医学等科学领域，显示很大的潜在应用前景。本文就 C60的结构、性质与应用做一概述。 关键词：C60；结构；性质 中图分类号：TQ127.1+1 文献标识码：B Abstract: C60 is an allotrope of diamond. Since the finding of C60 in 1985, it has got tremendous influence in sciencific regions such as materials, life science, medical etc, and showed a promising future. In this paper, an sammerization was given on the structure, characteristics and application of C60. 1 C60 的结构 C60 的发现源自于对星际空间存在的碳原子族的光谱研究，并依据实验室中得到的以C60/C70 为主的碳原子质谱图提出了 C60 分子的笼状分子结构［1c60构成的物质，2］ ，如图 1 所示。

60 个碳原子组成 20 个六元环和 12 个五元环乙醇检测仪，共 60 个顶点构成，属于 m35(Ih)点群，所有碳原子是等价的， 其中六元环的每个碳原子与其它的碳原子的双键结合形成类似的苯环的结构。 由于 C60 呈球形， C60 的σ 键不同于石墨中的 SP2 杂化σ 键和金刚石 SP3 杂化键， 在球形 C60中两个σ 键间夹角为 106° ，σ 键和π 键夹角为 101.64° ，分子的半径约为 0.335nm。13C核磁共振(NMR)研究揭示出， C60 分子在固体中处于一种热力学无序态， 并是各向异性的 ［1，2］ 。 C60 晶体在室温下为面心立方(fcc)结构，即一个足球状的 C60 分子占据 fcc 的一个晶格位置，其晶格常数a=1.417nm。但人们对 C60 晶体结构的稳定性还知之甚少。为此c60构成的物质，徐斜明等［3］对 C60 晶体在辐照下的晶体结构变化做了研究，提出，由于电子辐射(加速电压大于等于100kV)提供了足够大的能量去破坏C60晶体中C60分子间的作用键，从而导致了 C60 晶体的 fcc 结构，最后仅剩下 C60 分子无规则的排列。与此对应，C60 晶体的fcc 衍射斑点将随着电子辐照而渐渐消失。

C60 分子的自旋特性是其有代表性的特点之一。在 290K 温度下和 0—0.6GPa 流体静压力范围内，观察到在 0.176GPa 压力下 C60 单晶的电导发生一个大的跳跃。而在整个压力范围内，电导随压力的增加而增加c60构成的物质，但 C60 单晶在简立方相(SC)的电导比 fcc 电导随压力增加得更快［4］ 。 理论计算表明［5］氨气检测仪，C6...