Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Моделирование строения и свойств новых наноструктур методом функционала плотности

Диссертация: Моделирование строения и свойств новых наноструктур методом функционала плотности
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Как известно, фуллерен (Qo) был открыт в 1985 г. группой Смолли, Крото и Керла, за что они были впоследствии удостоены Нобелевской премии по химии за 1996 г. Что касается УНТ, то здесь нельзя назвать точной даты их открытия. Хотя общеизвестным является факт наблюдения структуры однослойных нанотруб (ОСНТ) Ииджимой в 1991 г., существуют более ранние свидетельства открытия углеродных нанотруб. Так… Читать ещё >

Моделирование строения и свойств новых наноструктур методом функционала плотности (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. ГЛАВА. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
    • 1. 1. Углеродные нанотрубы
      • 1. 1. 1. Структура и классификация углеродных нанотруб
      • 1. 1. 2. Электронная структура углеродных нанотруб
    • 1. 2. Неуглеродные нанотрубы состава АВ (SiC, BN)
      • 1. 2. 1. Нанотрубы состава BN
      • 1. 2. 2. Нанотрубы состава SiC
    • 1. 3. Графен и его свойства
      • 1. 3. 1. Методы получения графеновых слоев
      • 1. 3. 2. Структура и электронные свойства графеновых слоев
    • 1. 4. Теория функционала плотности
    • 1. 5. Теория Томаса-Ферми
    • 1. 6. Теорема Хоэнберга и Кона
      • 1. 6. 1. Самосогласованные уравнения Кона-Шэма
      • 1. 6. 2. Приближение локальной плотности (LDА)
    • 1. 7. Алгоритм расчета наноструктур с помощью теории функционала локальной плотности
    • 1. 8. Методы исследования рассмотренных структур
  • 2. ГЛАВА. ОДНОСЛОЙНЫЕ НАНОТРУБЫ: СВОЙСТВА, РАССЧИТАННЫЕ МЕТОДОМ ГОФРИРОВАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
    • 2. 1. Детали метода
    • 2. 2. Метод ГП с базисом ЛКАО
    • 2. 3. Применение метода ГП для расчета упругих свойств углеродных и неуглеродных нанотруб
      • 2. 3. 1. Расчёт электронной структуры ГП
      • 2. 3. 2. Расчёт упругих свойств углеродных и неуглеродных нанотруб методом ГП
  • Выводы к главе
  • 3. ГЛАВА. СВОЙСТВА НОВЫХ ВЕО-НАНОТРУБ
    • 3. 1. Энергетические и геометрические характеристики
    • 3. 2. Электронные характеристики
    • 3. 3. Упругие свойства
  • Выводы к главе
  • 4. ГЛАВА. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НОВЫХ НЕУГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ
    • 4. 1. Классификация нанотруб и детали расчёта
    • 4. 2. Геометрические и энергетические характеристики
    • 4. 3. Электронная структура и ее зависимость от деформации НТ
    • 4. 4. Область применения
  • Выводы к главе
  • 5. ГЛАВА. СВЕРХРЕШЕТКИ НА ОСНОВЕ ГРАФЕНА
    • 5. 1. Сверхрешетки металл-полупроводник (полуметалл) на графитовом листе с вакансиями
      • 5. 1. 1. Вычислительный метод и детали расчёта
      • 5. 1. 2. Результаты и обсуждение
    • 5. 2. Сверхрешетки металл-полупроводник (полуметалл) на графитовом листе с адсорбированными на нём водородными цепочками (дорожками)
      • 5. 2. 1. Вычислительный метод и детали расчёта
      • 5. 2. 2. Сверхрешетки типа «зигзаг» — 2HG-(n, 0)
      • 5. 2. 3. Системы — 2HG-(n, 0)+(m, 0)
      • 5. 2. 4. Сверхрешетки «кресельного» типа — 2HG-(n, n)
  • Выводы к главе

Актуальность работы. Углеродные нанотрубы (УНТ), наряду с фул-леренами, являются, пожалуй, одними из самых интересных наноструктур, полученных в последнее время. Они обладают не только уникальной геометрической структурой, но и любопытными механическими и электрическими свойствами.

Как известно, фуллерен (Qo) был открыт в 1985 г. группой Смолли, Крото и Керла [1], за что они были впоследствии удостоены Нобелевской премии по химии за 1996 г. Что касается УНТ, то здесь нельзя назвать точной даты их открытия. Хотя общеизвестным является факт наблюдения структуры однослойных нанотруб (ОСНТ) Ииджимой в 1991 г. [2], существуют более ранние свидетельства открытия углеродных нанотруб. Так, например в 1974—1975 гг. Эндо и др. [3] опубликовали ряд работ с описанием тонких трубок с диаметром менее 100 А, приготовленных методом конденсации из паров, однако в дальнейшем более детального исследования структуры не было проведено. Также в 1992 г. в Nature [4] была опубликована статья, в которой утверждалось, что нанотрубы (НТ) наблюдались еще раньше, в 1953 г. Однако следует заметить, что годом ранее, в 1952 г., в статье советских ученых Радушкевича и Лукьяновича [5] сообщалось об электронно-микроскопическом наблюдении волокон с диаметром порядка 100 нм, полученных при термическом разложении оксида углерода на железном катализаторе. Эти исследования тоже не были продолжены.

Также существует множество теоретических работ по предсказанию данной аллотропной формы углерода. Так, например, в работе [6] Джонс (Дедалус) размышлял о свернутых трубах графита. Стоит отметить и работу группы J1.A. Чернозатонского [7], вышедшую в тот же год, что и работа Ииджимы, в которой были получены и описаны углеродные нанотрубы, а также работу М. Ю. Корнилова, который не только предсказал существования однослойных углеродных нанотруб в 1986 г., но и высказал предположение об их большой упругости [8].

Таким образом, видно, что хотя открытию УНТ уже более пятидесяти лет, их интенсивные исследования начались только в последнее десятилетие прошлого века. Это можно объяснить тем, что лишь в последнее время появились адекватные методы исследования данных структур, как экспериментальные (электронная микроскопия высокого разрешения), так и теоретические (методы Хартри-Фока, функционала электронной плотности и т. п.). Следует заметить, что именно проведение «теоретических экспериментов» позволило предсказать многие свойства нанотруб (такие, как их уникальная упругость). Возможности теоретических исследований больших молекулярных комплексов (в том числе и УНТ) стали, в свою очередь, возможными только благодаря развитию компьютерной техники, которое также пришлось на последние годы XX века.

После 1991 г. количество работ, посвященных исследованию наноту-булярных структур, увеличивается экспоненциально. Закономерен вопрос о возможности существования неуглеродных нанотруб. Действительно, атомная плоскость гексагональной симметрии, при «теоретическом» сворачивании которой получается УНТ, может состоять не только из углерода. Известно достаточно много различных соединений, одной из фаз которых является лист наподобие графитового. Действительно, вскоре были экспериментально обнаружены различные соединения, имеющие нанотубулярную форму. Эти нанотрубы (НТ) состоят, главным образом, из соединений атомов, принадлежащих второму или третьему периоду периодической таблицы Менделеева (BN [9], WS2 [10], MgB2 [11] и т. п.).

Представление о масштабах и динамики развития работ по неорганическим нанотрубам могут дать сведения об общем числе публикаций, представленные в базе данных Международного института научной информации (ISI):

Табл. 1. Число публикаций о неуглеродных нанотрубах за период 1991 по 2004 гг [12].

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997.

2 6 46 129 165 221 318.

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004.

507 706 1008 1357 2141 2910 2621.

Нанотрубы уже сейчас применяются в различных областях науки, техники и технологий. Так, например, разработаны одноэлектронные полевые транзисторы [13], нанодиоды [14], химические сенсоры, материалы для катодов рентгеновских трубок [15], иглы для атомного силового микроскопа [16], и др.

Кроме нанотруб, совсем недавно были получены А. К. Геймом, К. С. Новосёловым и др. [17−19] новые низкоразмерные наноструктуры — гра-фены, обещающие стать одним из основных элементов наноэлектроники. Графен — это отдельный графитовый лист атомарной толщины, уникальные квантовые свойства которого позволяют говорить о его большой перспективности в нанотехнологии будущего времени.

Цель работы заключалась в поиске и анализе структуры и свойств новых неуглеродных нанотруб методом теории функционала плотности. Кроме того, был предложен новый метод, позволяющий путем геометрической модификации элементарной ячейки НТ значительно увеличить скорость расчета ее свойств практически без потери точности. Таким образом, в работе предполагалось решить следующие задачи:

1) Разработать метод, позволяющий значительно ускорить проведение кван-тово-химического расчета однослойных НТ и проверить его на примере хорошо известных структур;

2) Провести расчёт свойств новых неуглеродных нанотруб на основе: a) оксида бериллия (ВеО) — b) диоксида кремния (Si02);

3) Исследовать электронные свойства графеновых листов с дефектами.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 статей в реферируемых отечественных и иностранных журналах, научная монография, Всего опубликовано 12 работ, включая тезисы и материалы конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5Ш глав, заключения и списка литературы. Объем работы составляет 114 страниц, включающих 58 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 179 наименований.

Основные результаты, приведенные в данной главе, опубликованы в работе [177, 178] и докладывались пятой международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология» [179].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

1. Разработан метод гофрированной поверхности (ГП), позволяющий значительно ускорить проведение квантово-химического расчета однослойных нанотруб. На примере нескольких углеродных и неуглеродных (нитрид-борных) однослойных нанотруб показано, что время расчета свойств НТ весьма значительно (в 10−10 раз, в зависимости от диаметра) уменьшается вместе со степенью деления НТ, особенно для НТ больших диаметров. Показано, что данная методика продуцирует небольшое отличие в расчетах электронной структуры ГП и соответствующей ей НТ. При этом величина этого отличия уменьшается пропорционально увеличению радиуса УНТ.

2. Предложена структура и проведён расчёт свойств новых неуглеродных нанотруб на основе оксида бериллия. Показано, что данные нанотрубы являются термодинамически устойчивыми с энергией связи, близкой к обычно наблюдаемой для кристаллической структуры вюрцита ВеО. При этом все рассчитанные нанотрубы, независимо от хиральности, являются диэлектриками с широкой запрещенной зоной. Вычисленные модули Юнга для различных ВеО нанотруб составляют ~ 70% от соответствующих модулей для углеродных нанотруб. Установлено, что энергия кривизны данных труб обратно пропорциональна квадрату их диаметра.

Рассчитаны свойства нанотруб на основе диоксида кремния. Изучены различные виды нанотруб: показано, что НТ типа (п, 0) являются энергетически наиболее выгодными, и наиболее низкоэнергетической является нанотруба (6,0). Рассчитаны плотности электронных состояний нанотруб, из которых следует, что все исследованные НТ являются диэлектриками. Показано, что ширину запрещенной зоны (6,0) НТ можно изменять в широких пределах при её различной продольной деформации. Изучена возможность защитного изолирующего покрытия проводящей УНТ диэлектрической 8Ю2-нанотрубой.

3. Показано, что при создании структуры периодически близко расположенных одноатомных вакансий на графитовом листе возникает эффект самодопирования безвакансионного графена — перераспределение заряда между дефектами и атомами решетки, при котором квазиодномерные линии вакансий становятся «металлическими» с высокой плотностью носителей. Показано, что пары атомов водорода, ковалентно-связанные с атомами графена и расположенные на нем в виде полос сверхрешетки с нанометровыми периодами, существенно изменяют полуметаллический спектр чистого графена: сверхрешетки, образованные отстоящими друг от друга на п гексагонов С-Н линиями — типа 2HG-(n, 0), являются полупроводниками с запрещенной зоной, зависящей от их периодаа сверхрешетки типа 2HG-(n, n) — являются существенно металлическими. Электронная плотность при энергии Ферми локализуется вблизи «линий» Н-С. Из этого следует, что, создавая на графене «линии» адсорбированных пар Н-атомов, можно получать электронные нановолноводы и «гетероструктуры».

Показать весь текст

Список литературы

  1. С60: Buckminsterfullerene / Н. W. Kroto et al. // Nature 1985. — V. 318 -P. 162−163.
  2. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon/ S. Iijima // Nature -1991.-V. 354-P. 56−58.
  3. OberlinA. High resolution electron microscope observations of graph-itized carbon fibers / A. Oberlin, M. Endo, T. Koyama // Carbon 1976. -V. 14.-P. 133−135.
  4. Gibson J. A. E. Early nanotubes? / J. A. E. Gibson // Nature 1992. -V.359.-P. 369.
  5. JI. В. О структуре углерода, образующегося при термическом разложении окиси углерода на железном контакте / Л. В. Радушкевич, В. М. Лукьянович // ЖФХ. 1952. — Т. 26, № 1. -С. 88−95.
  6. D. Е. Н. Ariadne / D. Е. Н. Jones // New Scientist. 1966. — V. 32. -P. 245.
  7. Косаковская 3. Я. Нановолоконная углеродная структура / 3. Я. Косаковская, Л. А. Чернозатонский, Е. А. Федоров // Письма в ЖЭТФ 1992. — Т. 56, № 1. — С. 26−30.
  8. М. Ю. Нужен трубчатый углерод / М. Ю. Корнилов // Химия и жизнь 1985. — № 8. — С. 22−23
  9. Rubio A. Theory of graphitic boron nitride nanotubes / A. Rubio, J.L. Corkill, M.L. Cohen // Phys. Rev. В 1994. -V.49. -P.5081−5084
  10. Polyhedral and cylindrical structures of tungsten disulphide / R. Tenne et al. // Nature 1992. — V.360 — P.444−446.
  11. Л.А. Бифуллерены и бинанотрубы из диборидов / Л. А. Чернозатонский // Письма в ЖЭТФ 2001. — Т.74, № 6. — С.369−373.
  12. Нанотрубы и родственные наноструктуры оксидов металлов / Г. С. Захарова, B.JI. Волков, В. В. Ивановская, A.JI. Ивановский. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. — 240 с.
  13. Xu Н. The logical choice for electronics? / H. Xu // Nature Mat. 2005. -V.4. — P.649−650
  14. Carbon nanotube intramolecular junctions / Z. Yao et al. // Nature -1999. -V.402.-P.273−276.
  15. Sarrazin P. Field emission / P. Sarrazin- Ed. M. Meyyappan. Boca Raton, FL: CRC Press, 2005. — 289 p. — (Carbon nanotubes: science and applications)
  16. Nanotubes as nanoprobes in scanning probe microscopy / H. Dai et al. // Nature 1996. -V.384. — P.147−150.
  17. Electric field effect in atomically thin carbon films / K.S. Novoselov et al. // Science 2004. — V.306. — P.666−669.
  18. Two-dimensional atomic crystals / K.S. Novoselov et al. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA 2005. — V.102, № 30. — P.10 451−10 453.
  19. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene / K.S. Novoselov et al. // Nature 2006. — V.438. — P. 198−200.
  20. Saito R. Physical properties of carbon nanotubes / R. Saito, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus. London: Imperial College Press, 1999. -259 p.
  21. STM atomic resolution images of single-wall carbon nanotubes / L.C. Venema et al. //Appl. Phys. A 1998. -V.66. -P.S153-S 155
  22. Energy gaps in «metallic» single-walled carbon nanotubes / M. Ouyang et al. // Science 2001. — V.292 — P.702−705.
  23. Boron-nitride nanotubes / N.G. Chopra et al. // Science 1995. — V.269. -P.966−967.
  24. Miyamoto Y. Theoretical investigation of graphitic carbon nitride and possible tubule forms / Y. Miyamoto, M.L. Cohen, S.G. Louie // Solid State Comm. 1997. -V. 102, № 8. — P.605−608.
  25. Stability and electronic structure of GaN nanotubes from density-functional calculations / S.M. Lee et al. // Phys. Rev. В 1999. — V.60, № 11. -P.7788−7791.
  26. Tubular structures of silicon / G. Seifert et al. // Phys. Rev. В 2001. -V.63, № 19.- 19 3409(4).
  27. Formation of silicon carbide nanotubes and nanowires via reaction of silicon (from disproportionation of silicon monoxide) with carbon nanotubes / X.H. Sun et al. // J. Am. Chem. Soc. 2002. — V.124. — p.14 464−14 471.
  28. Pokropivny V.V. Non-carbon nanotubes (review). I. synthesis methods / V.V. Pokropivny // Powder Metallurgy and Metal Ceramics 2001. -V.40. — P.485−496.
  29. Pokropivny V.V. Non-carbon nanotubes (review). II. types and structure / V.V. Pokropivny // Powder Metallurgy and Metal Ceramics 2001. -V.40. — P.582−594.
  30. A.JI. Моделирование нанотубулярных форм вещества / A.JI. Ивановский // Успехи химии 1997. — Т.68, № 2. — С. 119−135.
  31. Braun Т. Growth and Trends of Fullerene Research as Reflected in Its Journal Literature / T. Braun, A.P. Schubert, R.N. Kostoff// Chem. Rev. -2000. V.100. — P.23−38.
  32. Stability and band-gap constancy of boron-nitride nanotubes / X. Blase et al. // Europhys.Lett. 1994. — V.28, № 5. — P.335−340
  33. Golberg D. Nanotubes in boron nitride laser heated at high pressure / D. Golberg // App. Phys. Lett. 1996. — V.69. — P.2045−2047.
  34. Metal particle catalyzed production of nanoscale BN structures / M. Terrones et al. // Chem. Phys. Lett. 1996. — V.259, № 5−6. — P.568−573.
  35. Boron nitride nanotubes with reduced numbers of layers synthesized by arc discharge / A. Loiseau et al. // Phys. Rev. Lett. 1996. — У.16, № 25. -P.4737−4740.
  36. Elastic properties of С and BxCyNz composite nanotubes / E. Hernandez et al. // Phys. Rev. Lett. 1998. — V.80, № 20. — P.4502−4505.
  37. A.H. Электронные, структурные и термические свойства «нанокабеля» из углеродной и BN нанотруб / А. Н. Еняшин, Г. Зейферт, А. Л. Ивановский // Письма в ЖЭТФ 2004. — V.80, № 9. -С.709−713.
  38. Formation of silicon carbide nanotubes and nanowires via reaction of silicon (from disproportionation of silicon monoxide) with carbon nanotubes / X.H. Sun, et al. // J. Am. Chem. Soc. 2002. — V.124, № 48. — P. 1 446 414 471.
  39. Structure and stability of SiC nanotubes / M. Menon et al. // Phys. Rev. В 2004. — V.69, № 11.- P. 11 5322(4).
  40. Strain energy and electronic structures of silicon carbide nanotubes: Density functional calculations / M. Zhao et al. // Phys. Rev. В 2005. -V.71, № 8.-8 5312(6).
  41. Manipulating the electronic structures of silicon carbide nanotubes by selected hydrogenation / M. Zhao et al. // J. Chem. Phys. 2005. — V.122, № 21. — P.21 4707(5).
  42. From pure carbon to silicon-carbon nanotubes: an ab-initio study / A. Mavrandonakis et al. // Nano Lett. 2003. — V.3, № 11. — P.1481−1484.
  43. Band-gap unification of partially Si-substituted single-wall carbon nanotubes / P.V. Avramov et al. // Phys. Rev. В 2006. — V.74. — 24 5417(8).
  44. Shioyama H. Cleavage of graphite to graphene / H. Shioyama // J. Mat. Sci. Lett. 2001. — V.20. — P.499−500.
  45. Experimental evidence of a single nano-graphene / A.M. Affoune et al. // Chem. Phys. Lett. 2001. — V.348. — P. 17−20.
  46. Structure and electronic properties of graphite nanoparticles / O.E. Andersson et al. // Phys. Rev. В 1998. — V.58, № 24. — P.16 387−16 395.
  47. Heat-treatment effect on the nanosized graphite 7i-electron system during diamond to graphite conversion / B.L.V. Prasad et al. // Phys. Rev. В -2000. V.62, № 16. — 11 209−11 218.
  48. Anomalous bond of monolayer graphite on transition-metal carbide surface / T. Aizawa et al. // Phys. Rev. Lett 1990. — V.64, № 7. — P.768−771.
  49. Leed theory for incommensurate overlayers: application to graphite on Pt (l 11) / H. Zi-pu et al. // Surf. Sci. 1987. — V. 180, № 2−3. — P.433−459.
  50. Structure of graphitic carbon on Ni (lll): A surface extended-energy-loss fine-structure study/ R. Rosei et al. // Phys. Rev. В 1983. — V.28, № 2. -P.1161−1164.
  51. Papagno L. Determination of graphitic carbon structure adsorbed on Ni (110) by surface extended energy-loss fine structure analysis / L. Papagno, L.S. Caputi // Phys. Rev. В 1984. — V.29, № 3. — P. 14 831 486.
  52. Характер адсорбционной связи между монослоем графита и поверхностью рения / Н. Р. Галь и др. // ФТТ 1985. — Т.27, № 8. — С.2351−2356.
  53. Kholin N.A. The nature of the adsorption bond between graphite islands and iridium surface / N.A. Kholin, E.V. Rut’kov and A.Y. Tontegode // Surf. Sci.- 1984.- V.139, № 1. -P.155−172
  54. Carbon Layer on Lanthanum Hexaboride (100) Surface / C. Oshima et al. // Jph. J. Appl. Phys. 1977. — V. l6, № 6. — P.965−969.
  55. Photoemission study of WC (0001) / P.M. Stefan et al. // Phys. Rev. B. -1984. V.29, № 10. — P.5423−5444.
  56. Carbon nanotubes: synthesis, structure, properties, and applications / Eds. M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, Ph. Avouris. Berlin: Springer, 2001. -391 p. — (Topics in Applied Physics- V.80)
  57. Kane C.K. Erasing electron mass / C.K. Kane // Nature 2005. — V.438. -P.168−170.
  58. Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry’s phase in graphene / Y. Zhang et al. // Nature 2005. — V.438. — P.201−204.
  59. Charge and spin Hall conductivity in metallic graphene / N.A. Sinitsyn et al. // Phys. Rev. В 2006. — V.97, № 10. — 10 6804(4).
  60. Hasegawal Y. Quantum Hall effect and the topological number in grapheme / Y. Hasegawal, M. Kohmoto // Phys. Rev. В 2006. — V. l A, № 15. -15 5415(5).
  61. Castro A.H. Edge and surface states in the quantum Hall effect in graphene / A.H. Castro Neto, F. Guinea, N.M.R. Peres // Phys. Rev. В 2006. -V.73, № 20.-20 5408(8).
  62. Apalkov V.M. Fractional quantum Hall states of dirac electrons in graphene / V.M. Apalkov, T. Chakraborty // Phys. Rev. Lett 2006. -V.97, № 12.-P.12 6801(4).
  63. АНсеа J. Graphene integer quantum Hall effect in the ferromagnetic and paramagnetic regimes / J. Alicea, M.P.A. Fisher // Phys. Rev. В 2006. -V.74, № 17.-7 5422(13).
  64. Graphene-based composite materials / S. Stankovich et al. // Nature Letters 2006. — V.442. — P.282−286.
  65. Beenakker C.W.J. Specular andreev reflection in graphene /
  66. C.WJ. Beenakker // Phys. Rev. Lett. 2006. — V.97, № 6. — 6 7007(4).
  67. Josephson effect in ballistic graphene / M. Titov, C.W.J. Beenakker // Phys. Rev. В 2006. — V.74, № 4. — P.4 1401(4).
  68. Konstantinova E. Electronic and elastic properties of two-dimensional carbon planes / E. Konstantinova, S.O. Dantas, P.M.V.B. Barone // Phys. Rev. В 2006. — V.74, № 3. — P.3 5417(6).
  69. Ab initio study of the elastic properties of single-walled carbon nanotubes and graphene / G.V. Lier et al. // Chem. Phys. Lett. 2000. — V.326. -P.181−185.
  70. Structure and energetics of the vacancy in graphite / A.A. El-Barbary et al. // Phys. Rev. В 2003. — V.68, № 14. — P.14 4107(7).
  71. Local defects and ferromagnetism in graphene layers / M.A.H. Vozmediano etal.| // Phys. Rev. В 2005. — V.72, № 15. -15 5121(5).
  72. Disorder induced localized states in graphene / V.M. Pereira et al. // Phys. Rev. Lett. 2006. — V.96, № 3. -Р.3 680Ц4).
  73. N-doping and coalescence of carbon nanotubes: synthesis and electronic properties / M. Terrones et al. // Appl. Phys. A 2002. — V.74. — P.355−361.
  74. Irradiation-induced magnetism in graphite: a density functional study / P.O. Lehtinen et al. // Phys. Rev. Lett. 2004. — V.93, № 18. -P. 18 7202(4).
  75. Ferromagnetic spots in graphite produced by proton irradiation / K.H. Han et al. // Adv. Mater. 2003. — V.15, № 20. — P. 1719−1722.
  76. Metastable structures and recombination pathways for atomic hydrogen on the graphite (0001) surface / L. Hornekasr et al. // Phys. Rev. Lett. -2006. V.96, № 15. — P.15 6104(4).
  77. Interaction of atomic hydrogen with the graphite single-crystal surface /
  78. D. Neumann et al. / Appl. Phys. A 1992. — V.55 — P.489−492.
  79. Jeloaica L. DFT investigation of the adsorption of atomic hydrogen on a cluster-model graphite surface / L. Jeloaica, V. Sidis // Chem. Phys. Lett. -1999. V.300. -P.157−162.
  80. Sha X. First-principles study of the structural and energetic properties of H atoms on a graphite (0001) surface / X. Sha, B. Jackson // Surf. Sci. -2002. -V.496.-P.318−330.
  81. Adsorption of hydrogen and deuterium atoms on the (0001) graphite surface / T. Zecho et al. // J. Chem. Phys. 2002. — V. l 17, № 18. — P.8486−8492.
  82. Abstraction of D chemisorbed on graphite (0001) with gaseous H atoms / T. Zecho et al. // Chem. Phys Lett. 2002. — V.366. — P.188−195.
  83. Ferro Y. Density functional theory investigation of the diffusion and recombination of H on a graphite surface / Y. Ferro, F. Marinelli, A. Allouche // Chem. Phys. Lett. 2003. — V.368. — P.609−615.
  84. First principles studies for the dissociative adsorption of H2 on grapheme / Y. Miura et al. // J. Appl. Phys. 2003. — V.93, № 6. — P.3395−3400.
  85. Duplock E.J. Hallmark of perfect graphene / E.J. Duplock, M. Scheffler, P.J.D. Lindan // Phys. Rev. Lett. 2004. — V.92, № 22. — P.22 5502(4).
  86. Ito A. Molecular dynamics simulation of collisions between hydrogen and graphite / A. Ito, H. Nakamura // cond-mat/604 543. 2006
  87. Collective stabilization of hydrogen chemisorption on graphenic surfaces / D. Stojkovic et al. // Phys. Rev. В 2003. — V.68, № 19. — P. 19 5406(5).
  88. Gulseren О. Tunable adsorption on carbon nanotubes / 0. Gulseren, T. Yildirim, S. Ciraci // Phys. Rev. Lett. 2001. — V.87, № 11.1. P. 11 6802(4).
  89. Моделирование структуры и электронного строения полигидриро-ванных (п, 0)-тубуленов и их интеркалированых литием аналогов / Е. Гальперн и др. //, Известия АН, сер. хим. 1999. -№ 11.- С.2061−2067.
  90. Quantum theory of real materials / Eds. J.R. Chelikowsky and S.G. Louie. Boston: Springer, 1996. — 568 p. — (Kluwer International Series in Engineering & Computer Science- V.348)
  91. Alfe D. Melting curve of iron at Earth’s core pressures from ab initio calculations / D. Alfe, M.J. Gillan, G.D.Price // Nature 1999. — V.401. -P.462−464.
  92. Thomas L.H. The calculation of atomic fields / L.H. Thomas // Proc. Cambridge Philos. Soc. 1926. — V.23. — P.542−548.
  93. Jones R.O. The density functional formalism, its applications and prospects / R.O. Jones, O. Gunnarsson // Rev. Mod. Phys. 1989. — V.61, № 3. -P.689−746.
  94. March N.H. The Thomas-Fermi approximation in quantum mechanics / N.H. March // Adv. Phys. 1957. — V.6, № 21. — P. 1 -101.
  95. Lieb E.H. Tomas-Fermi theory revisited / E.H. Lieb, B. Simon // Phys. Rev. Lett. 1973. — V.31, № 3. — P.681−683.
  96. Lieb E.H. The stability of matter / E.H. Lieb // Rev. Mod. Phys. -1976. V.48, № 4. — P.553−569.
  97. Кон В. Электронная структура вещества волновые функции и функционалы плотности / В. Кон // УФН — 2002. — Т.172, № 3. — С.336−348.
  98. Kohn W. Self-consistent equations including exchange and correlation effects / W. Kohn, L.J. Sham // Phys. Rev. 1965. — V.140, № 4A. -P.1133−1138.
  99. Hohenberg P. Inhomogeneous electron gas / P. Hohenberg, W. Kohn // Phys.Rev. 1964 — V.136, № 3B. — P.864−871.
  100. Kohn W. Highlights of condensed-matter theory / W. Kohn- Eds F. Bassani, F. Fumi, M.P. Tosi. Amsterdam: North-Holland, 1985. — P.4. — (Proc. Of the Intern. School of Physics «Enrico Fermi" — Course 89)
  101. С. Теория неоднородного электронного газа / С. Лундквист, Н. Марч. М.: Мир, 1987. — 400 с.
  102. Iterative minimization techniques for ab initio total-energy calculations: molecular dynamics and conjugate gradients / M.C. Payne et al. // Rev. Mod. Phys. 1992. — V.64, № 4. — P. 1045−1097.
  103. Wigner E.P. Effects of the electron interaction on the energy levels of electrons in metals / E.P.Wigner // Trans. Faraday. Soc. 1938. — V.34. -P.678−685.
  104. Ceperly D.M. Ground state of the fermion one-component plasma: A Monte Carlo study in two and three dimensions // D.M. Ceperly / Phys. Rev. В 1978. — V. 18. — P.3126−3138.
  105. Ceperly D.M. Ground state of the electron gas by a stochastic method / D.M. Ceperly, B.J. Alder // Phys. Rev. Lett. 1980. — V.45, № 7. — P.566−569.
  106. PerdewJ.P. Self-interaction correction to density-functional approximations for many-electron systems / J.P. Perdew, A. Zunger // Phys. Rev. В 1981. — V.23, № 10. — P.5048−5079.
  107. Cottenier S. Density functional theory and the family of (L)APW-methods: a step-by-step introduction / S. Cottenier. Belgium: Instituut voor Kernen Stralingsfysica, 2002. — 65 p.
  108. Chelikowsky J.R. The pseudopotential-density functional method (pdfm) applied to nanostructures / J.R. Chelikowsky // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. — V.33. — P.33−50.
  109. Krasheninnikov A. V. Introduction to electronic structure calculations. Lectures notes 2002 Электронный ресурс. / A.V. Krasheninnikov. Электрон, текстовые дан. — 2002. — Режим доступа: http://beam.helsinki.fi/~akrashen/esctmp.html, свободный.
  110. Troullier N. Efficient pseudopotentials for plane-wave calculations / N. Troullier, J.L. Martins // Phys. Rev. В 1991. — V. 43, № 3. — P. 19 932 006.
  111. Louie S.G. Nonlinear ionic pseudopotentials in spin-density-functional calculations / S.G. Louie, S. Froyen, M.L. Cohen // Phys. Rev. В 1982. — V.26, № 4. — P.1738−1742.
  112. Kresse G. Ab initio molecular dynamics for liquid metals / G. Kresse, J. Hafner// Phys. Rev. В 1993. — V.47, № 1. — P.558−561.
  113. Kresse G. Ab initio molecular-dynamics simulation of the liquid-metal-amorphous-semiconductor transition in germanium / G. Kresse, J. Hafner//Phys. Rev. В 1994. — V.49, № 20. — P. 14 251−14 269.
  114. Kresse G. Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set / G. Kresse, J. Furthmuller // Phys. Rev. В 1996. — V.54, № 16. — P. 11 169−11 186.
  115. Brenner D.W. Empirical potential for hydrocarbons for use in simulating the chemical vapor deposition of diamond films / D.W. Brenner // Phys. Rev. В 1990. — V.42, № 15. — 9458−9471.
  116. Ozaki Т. Variationally optimized atomic orbitals for large-scale electronic structures / T. Ozaki // Phys. Rev. В 2003. — V.67, № 15. -P.15 5108(5).
  117. Ozaki T. Numerical atomic basis orbitals from H to Кг / T. Ozaki, H. Kino // Phys. Rev. В 2004. — V.69, № 19. — 19 5113(19).
  118. Hamada N. New one-dimensional conductors: graphitic microtubules / N. Hamada, S. Sawada, A. Oschiyama // Phys. Rev. Lett. 1992. — V.68, № 10.-P.1579−1581.
  119. Srivastava D. Nanoplasticity of single-wall carbon nanotubes under uniaxial compression / D. Srivastava, M. Menon, K. Cho // Phys. Rev. Lett. V.83, № 15. — P.2973−2976.
  120. Hernandez E. Elastic properties of single-wall nanotubes / E. Hernandez, C. Goze, P. Bernier // Appl. Phys. A 1999. — V.68. -P.287−292.
  121. A.C. Оптимизация расчетов электронной структуры углеродных нанотруб / А. С. Фёдоров, П. Б. Сорокин // ФТТ 2005. -Т.47, № 11.-С.2106−2111.
  122. Continenza A. Theoretical investigation of graphitic ВеО / A. Continenza, R.M. Wentzcovitch, A.J. Freeman // Phys. Rev. В 1990. — V.41, № 6. — P.3540−3544.
  123. Hazen R.M. High-pressure and high-temperature crystal chemistry of beryllium oxide / R.M. Hazen, L.W. Finger // J. Appl. Phys. 1986. -V.59, № 11.-P.3728−3733.
  124. Roessler D.M. Electronic spectrum of crystalline beryllium oxide / D.M. Roessler, W.C. Walker, E. Loh // J. Phys. Chem. Solids 1969. -V.30, № 1. — P.157−167.
  125. Sai N. Microscopic theory for nanotube piezoelectricity / N. Sai, E.J. Mele // Phys. Rev. В 2003. — V.68, № 24. — P.24 1405(3).
  126. Spontaneous polarization and piezoelectricity in boron nitride nanotubes / S.M. Nakhmanson et al. // Phys. Rev. В 2003. — V.67, № 23. -23 5406(5).
  127. Lu J.P. Elastic properties of carbon nanotubes and nanoropes / J.P. Lu // Phys. Rev. Lett. 1997. — V.79, № 7. — P.1297−1300.
  128. Yakobson B.I. Nanomechanics of carbon tubes: instabilities beyond linear response / B.I. Yakobson, C.J. Brabec, and J. Bernholc // Phys. Rev. Lett. 1996. — V.76, № 14. -P.2511−2514.
  129. П.Б. Структура и свойства нанотруб ВеО / П. Б. Сорокин, А. С. Фёдоров, JI.A. Чернозатонский // ФТТ 2006. -Т.48, № 2. — 373−376.
  130. Sorokin Р.В., Fedorov A.S. Chernozatonskii L.A. New BeO nanotubes: structure and properties // Abs. «International School NanoSciencesTech, Summer School on Nanotubes», Cargese, Corsica, France, 3−15 July 2006. 2006. — P. 117.
  131. П.Б., Чернозатонский JI.A., Фёдоров А. С. Исследование структуры и свойств новых нанотруб состава ВеО // Сб. «V ежегодная международная молодежная конференция ИБХФ РАН-ВУЗы», 14−16 декабря 2005, Москва. -2005. С.177−182.
  132. Prospects for a synthetic route towards well-defined stoichiometric silica nanoclusters: from siloxane to silica / M.A. Zwijnenburg et al. // Chem. Phys. Lett. 2004. — V.385, № 5−6. — P.389−393.
  133. Bromley S.T. Fully coordinated silica nanoclusters: (SiOi)N molecular rings / S.T. Bromley, M.A. Zwijnenburg, Th. Maschmeyer // Phys. Rev. Lett. 2003. — V.90, № 3. — 3 5502(4).
  134. Song J. Stability of elongated and compact types of structures in Si02 nanoparticles / J. Song, M. Choi // Phys. Rev. В 2002. — V.65, № 24. -24 1302(4)
  135. Zhao M.W. Stable tetrahedral structure of the silica cluster (Si02)io / M.W. Zhao, R.Q. Zhang, S.T. Lee // Phys. Rev. В 2004. — V.70, № 20. -P.20 5404(5)
  136. Toward understanding extra-large-pore zeolite energetics and topology: a polyhedral approach / M.A. Zwijnenburg et al. // Chem. Mater. -2004. V.16, № 1. — P.12−20.
  137. Adachi M. Formation processes of silica nanotubes and integrated ordered microstructures / M. Adachi // Colloid Polym. Sci. 2003. — V.281, № 4. — P.370−385.
  138. Bright visible photoluminescence from silica nanotube flakes prepared by the sol-gel template method / M. Zhang et al. // Appl. Phys. Lett. -2002.-V.80, № 3.-491−493.
  139. Li Y. Indium-assisted growth of aligned ultra-long silica nanotubes / Y. Li, Y. Bando, D. Goldberg // Adv. Mat. 2004. — V.16, № 1. — 37−40.
  140. Kovtyukova N.I. Templated surface sol-gel synthesis of SiC>2 nanotubes and Si02-insulated metal nanowires / N.I. Kovtyukova, Т.Е. Mallouk, T.S. Mayer // Adv. Mater. 2003. — V.15, № 10. — P.780−785.
  141. JI.A. Новый класс диоксидных нанотруб М02 (М = Si, Ge, Sn, Pb) нз «квадратных» решеток атомов их структура и энергетические характеристики / JI.A. Чернозатонский // Письма в ЖЭТФ — 2004. — Т.80, № 10. — 732−736.
  142. Singh А.К. Structure of the thinnest most stable semiconducting and insulating nanotubes of SiOx (x=l, 2) / A.K. Singh, V. Kumar, Y. Kawazoe // Phys. Rev. В 2005. — V.72, № 15. — P.15 5422(5)
  143. JI.A. Энергетические и электронные свойства неуглеродных нанотруб на основе диоксида кремния / JI.A. Чернозатонский, П. Б. Сорокин, А. С. Фёдоров // ФТТ 2006. -Т.48, № 10. — С.1903−1908.
  144. Chernozatonskii L.A. Silica nanotube multi-terminal junctions as a coating for carbon nanotube junctions / L.A. Chernozatonskii, V.I. Artyukhov, P.B. Sorokin // Phys. Rev. В 2006. — V.74, № 4. -P.4 5402(6).
  145. А. А. Акустические кристаллы: справочник / А. А. Блистанов, B.C. Бондаренко, H.B. Переломова, Ф. Н. Стрижевская, В.В. Чкалова- под ред. М. П. Шаскольской. М.: Наука. ГРФМЛ, 1982. — 632 с.
  146. Laughlin R.B. Optical absorption edge of Si02 / R.B. Laughlin // Phys. Rev. В 1980. — V.22, № 6. -P.3021−3029.
  147. Indium-assisted growth of aligned ultra-long silica nanotubes / M.W. Schmidt et al. // J. Comput. Chem. 1993. — V. 14, № 11. — P. 13 471 363.
  148. Menon M. Structure of boron nitride nanotubes: tube closing versus chirality / M. Menon, D. Srivastava // Chem. Phys. Lett. 1997. — V.307, № 5−6. -P.407−412.
  149. Kim Y.H. Electronic structure of radially deformed BN and BC3 nanotubes / Y.H. Kim, K.J. Chang, S.G. Louie // Phys. Rev. В 2001. — V.63, № 20. — P.20 5408(5).
  150. Extreme oxygen sensitivity of electronic properties of carbon nanotubes / P.G. Collins et al. // Science 2000. — V.287. — P. 1801−1804.
  151. Fine structure of boron nitride nanotubes produced from carbon nanotubes by a substitution reaction / D. Golberg et al. // J. Appl. Phys. -1999. V.86, № 4. — P.2364−2366.
  152. A.H. Электронные, структурные и термические свойства «нанокабеля» из углеродной и BN нанотруб / А. Н. Еняшин, Г. Зей-ферт, А. Л. Ивановский // Письма в ЖЭТФ 2004. — Т.80, № 9. — 709 713.
  153. SiOx-coating of carbon nanotubes at room temperature / T. Seeger et al. // Chem. Phys. Lett. 2001. — V.339, № 1−2. — P.41−46.
  154. Colorado R., Jr. Silica-coated single-walled nanotubes: Nanostructure formation / R. Colorado, Jr., A.R. Baron // Chem. Mater. 2004. — V.16, № 14. — P.2691−2693.
  155. Nanomechanical properties of silica-coated multiwall carbon nanotu-bes-poly (methyl methacrylate) composites / M. Olek et al. // Langmuir -2005. V.21, № 7. -P.3146−3152.
  156. Watching silica nanoparticles. glow in the biological world / L. Wang et al. // Anal. Chem. 2006. — V.78, № 3. — 646−654.
  157. Conjugation of biomolecules with luminophore-doped silica nanoparticles for photostable biomarkers / S. Santra et al. // Anal. Chem. 2001. — V.73, № 20. — P.4988−4993.
  158. Garg A. Interactions of carbon-nanotubule proximal probe tips with diamond and graphene / A. Garg, J. Han, S.B. Sinnott // Phys. Rev. Lett. -1999. V.81, № 11. — P.2260−2263.
  159. Mechanical properties of nanotubule fibers and composites determined from theoretical calculations and simulations / S.B. Sinnott et al. // Carbon- 1998.-V.36, № 1−2.-P. 1−9.
  160. Kusakabe K. Magnetic nanographite / K. Kusakabe, M. Maruyama // Phys. Rev. В 2003. — V.67, № 9. — P.9 2406(4).
  161. M. Херман. Полупроводниковые сверхрешетки: Пер. с англ. / М. Херман. М., Мир, 1989. — 240 с.
  162. STS observations of Landau levels at graphite surfaces / T. Matsui et al. // Phys. Rev. Lett. 2005. — V.94, № 22. — P.22 6403(4).
  163. Structure and energetics of the vacancy in graphite / A.A. El-Barbary et al. // Phys. Rev. В 2003. — V.68, № 14. — P.14 4107(7).
  164. Local defects and ferromagnetism in graphene layers / M.A.H. Vozmediano et al. // Phys. Rev. В 2005. — V.72, № 15. -15 5121(5).
  165. Irradiation-induced magnetism in graphite: a density functional study / P.O. Lehtinen etal. // Phys. Rev. Lett. 2004. — V.93, № 18. -P.l 87202(4).
  166. Magnetic properties of Сбо polymers / N. Andriotis et al. // Phys. Rev. Lett. 2003. — V.90, № 2. — 2 6801(4).
  167. Optical properties of single-wall carbon nanotubes / H. Kataura et al. // Synthetic Metals. -1999. V.103, № 1−3. — P.2555−2558.
  168. Son Y.W. Half-metallic graphene nanoribbons / Y.W. Son, M.L. Cohen, S.G. Louie // Nature 2006. — V.444. — P.347−349.
  169. Сверхрешетки металл-полупроводник (полуметалл) на графитовом листе с вакансиями / JI.A. Чернозатонский и др. // Письма в ЖЭТФ 2006. — Т. 84. № 3. — С. 141−145.
  170. Сверхрешетки, состоящие из «линий» адсорбированных пар атомов водорода на графене / JI.A. Чернозатонский и др. // Письма в ЖЭТФ 2007. — Т.85. № 1. — С.84−89.
  171. Переплетено ООО «Цифровичок» (495) 778−2220- (495) 797−75−76 www.cfr.ru — info@cfr.ru Москва
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!