Γιατί οι Fullerenes διεξάγουν ηλεκτρικό ρεύμα;
* Μοριακή δομή: Τα φουλλερενάρια είναι κατασκευασμένα από άτομα άνθρακα που είναι διατεταγμένα σε κλειστή δομή που μοιάζει με κλουβί. Αυτή η δομή είναι ουσιαστικά ένα γιγαντιαίο μόριο και τα ηλεκτρόνια στο μόριο συνδέονται στενά με συγκεκριμένα άτομα άνθρακα.
* απουσία ελεύθερων ηλεκτρονίων: Σε αντίθεση με τα μέταλλα, όπου τα ηλεκτρόνια μπορούν να μετακινηθούν ελεύθερα σε όλη τη δομή, τα φουλλερενάρια στερούνται τα αποσυνδεδεμένα ηλεκτρόνια που απαιτούνται για καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα.
* Ιδιότητες ημιαγώγιμης: Οι φουλλερενές περιγράφονται με ακρίβεια ως ημιαγωγοί. Παρουσιάζουν κάποια αγωγιμότητα, αλλά είναι πολύ χαμηλότερη από τα μέταλλα και εξαρτάται από παράγοντες όπως η θερμοκρασία, το ντόπινγκ και η συγκεκριμένη δομή φουλλερενίου.
Παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την αγωγιμότητα:
* Doping: Με την εισαγωγή ακαθαρσιών όπως το άζωτο ή το βόριο στη δομή φουλλερενίου, η αγωγιμότητα μπορεί να αυξηθεί. Αυτά τα ντόπια μεταβάλλουν τη διανομή ηλεκτρονίων και δημιουργούν περισσότερους μεταφορείς ελεύθερης φόρτισης.
* Θερμοκρασία: Όπως οι ημιαγωγοί, η αγωγιμότητα φουλλερενίου αυξάνεται με υψηλότερες θερμοκρασίες.
* Δομικές τροποποιήσεις: Ορισμένα παράγωγα φουλλερενίου με συγκεκριμένες λειτουργικές ομάδες ή ρυθμίσεις μπορούν να παρουσιάσουν αυξημένη αγωγιμότητα.
Συνοπτικά:
Οι φουλλερενές δεν είναι εγγενώς καλοί αγωγοί ηλεκτρικής ενέργειας. Ενώ παρουσιάζουν ορισμένες ιδιότητες ημιαγωγών, η κλειστή μοριακή δομή τους περιορίζει την ελεύθερη κίνηση ηλεκτρονίων. Ωστόσο, η αγωγιμότητά τους μπορεί να τροποποιηθεί μέσω του ντόπινγκ, των μεταβολών της θερμοκρασίας και των συγκεκριμένων δομικών μεταβολών.
