ИСТИНА

Молекула C60, благодаря почти уникально высокой симметрии, и в газовой фазе, и в жидкости характеризуется равномерно одинаковым распределением электронной плотности в окрестности всех ядер. В твердом состоянии молекулы уже не являются идентичными, и характер их упаковки изменяется с температурой: есть, как минимум, две интересные температурные точки, а именно, 86 К, когда происходит ориентационный переход типа витрификации, и ~260 К, когда реализуется превращение порядок–беспорядок. В обоих случаях изменяется параметр кубической кристаллической решетки, но о сопутствующих изменениях во взаимной ориентации молекул можно судить лишь по косвенным экспериментальным данным. Для выяснения механизмов соответствующих переходов был предпринят неэмпирический анализ возможных и энергетически предпочтительных конфигураций системы (C60)2. Расчеты были выполнены в приближении функционала плотности с обменно-корреляционными функционалами B3LYP и PBE0 и базисным набором 6-31G(d). Поскольку взаимодействия молекул фуллерена имеют преимущественно дисперсионную природу, при расчетах было использовано приближение DFT-D с явным включением дисперсионных поправок в модифицированном варианте DFT-D3. Для оптимизированных в приближении DFT-D3 структур были выполнены расчеты энергии во втором порядке теории возмущений Меллера-Плессета (MP2). Энергии диссоциации димеров были оценены с учетом балансирующей поправки суперпозиционной ошибки базисного набора. Все расчеты были выполнены с использованием программного пакета Firefly 8.0 на суперкомпьютере Чебышев суперкомпьютерного центра МГУ имени М.В. Ломономова Были рассмотрены различные варианты исходной взаимной ориентации молекул C60: почти параллельное расположение их пятиугольных или шестиугольных граней, координация связи одной молекулы над какой-либо гранью другой молекулы, почти параллельное расположение определенных связей различных частиц, и координация вершины одного многогранника над гранью другого, причем межмолекулярное расстояние не допускало формирования ковалентных связей между частицами.