Атомное и электронное строение допированных азотом кластеров нанографена по данным комбинированного анализа методами XPS и XANES

Определены изменения электронной и локальной атомной структуры азотсодержащих углеродных образцов, обладающих ферромагнитными свойствами при комнатной температуре, в зависимости от условий синтеза и используемых прекурсоров. Образцы получены методом твердофазного пиролиза фталонитрила и фталоцианина при различных давлениях. Методом просвечивающей электронной микроскопии изучено строение углеродных микросфер в образцах. Путем комбинированного анализа рентгеновских фотоэлектронных N $1s$ спектров (N $1s$ XPS) и околопороговой области $K$-спектров рентгеновского поглощения азота (N $K$-edge XANES), определены типы связей и параметры атомной структуры для ближнего окружения азота в синтезированных образцах. Определены длины и углы связей в азотсодержащих атомных конфигурациях, включая трехатомные цепочки С–N–C для пиридинового (Pyridinic N) и пиррольного (Pyrrolic N) азота, а также конфигурации O=N–2C для четырех-координированного азота =Quaternary N (QN)=Oxidized N. Установлено процентное содержание этих структурных состояний азота в образцах и его зависимость от условий синтеза.