Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Структура и свойства углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз

Диссертация: Структура и свойства углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Полученные результаты могут быть использованы для разработки технологий синтеза и идентификации новых углеродных и кремниевых фаз, имеющих алмазоподобные структуры. Как показали расчеты, углеродные алмазоподобные фазы должны иметь высокие прочностные характеристики, поэтому они могут быть использованы в абразивной промышленности. Также алмазоподобные фазы из углерода и кремния могут найти широкое… Читать ещё >

Структура и свойства углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Общая характеристика работы
  • ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
    • 1. 1. Состояния гибридизации углеродных и кремниевых атомов в различных соединениях
    • 1. 2. Структура и свойства алмаза и алмазоподобных фаз
    • 1. 3. Структура и свойства кремниевых фаз
    • 1. 4. Постановка задачи исследования
  • ГЛАВА 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА С И НАНОСТРУКТУР И
  • СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ
    • 2. 1. Методы расчета наноструктур
      • 2. 1. 1. Расчет структуры и свойств молекул и нанокластеров
      • 2. 1. 2. Полуэмпирические квантово-механические методы
      • 2. 1. 3. Проверка полуэмпирических квантово-механических методов на адекватность расчета структуры и энергетических характеристик углеродных и кремниевых фаз
      • 2. 1. 4. Метод теории функционала плотности
    • 2. 2. Структурные модели и методика измерения параметров и свойств
      • 2. 2. 1. Методика расчета структурных характеристик алмазоподобных фаз
      • 2. 2. 2. Методика расчета свойств углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз
        • 2. 2. 2. 1. Методика расчета модуля объемной упругости твердых тел
        • 2. 2. 2. 2. Апробация метода определения модуля объемной упругости
        • 2. 2. 2. 3. Методика расчета ширины запрещенной зоны
        • 2. 2. 2. 4. Методика расчета рентгенограмм
  • ГЛАВА 3. МОДЕЛЬНАЯ СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ СТРУКТУР АЛМАЗОПОДОБНЫХ ФАЗ
  • ГЛАВА 4. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА УГЛЕРОДНЫХ АЛМАЗОПОДОБНЫХ ФАЗ
  • ГЛАВА 5. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА КРЕМНИЕВЫХ АЛМАЗОПОДОБНЫХ ФАЗ

Актуальность темы

.

Многие материалы, имеющие одинаковый химический состав, могут существовать в виде различных структурных разновидностей. При изменении структуры у полиморфных разновидностей изменяются их свойства, что делает возможным их использование на практике для получения материалов с необходимым набором физико-технических характеристик. Однако для большинства соединений различные полиморфные разновидности могут существовать только при определенных значениях термодинамических параметров. Для таких соединений невозможно получение полиморфов с разной структурой и свойствами, устойчиво существующих в одинаковых интервалах давлений и температур. Исключением из этого правила являются системы с преимущественно ковалентным типом связей, для которых в широких диапазонах температур и давлений возможно одновременное существование различных полиморфов, не испытывающих фазовых превращений неограниченное время. Типичными представителями таких материалов являются углеродные и кремниевые соединения, поэтому именно такие соединения были выбраны в качестве объектов исследования в данной работе.

Полиморфизм в системах с ковалентным типом связей объясняется возможностью существования атомов элементов в различных гибридизированных состояниях: основных яр, яр2, я/?3, а также в промежуточных и ярт (1 < п < 2, 2 < т < 3). Из полиморфных разновидностей ковалентных соединений особый интерес представляют фазы, состоящие из 4-координированных атомов в Брт и яр3 гибридизированных состояниях. Материалы на основе таких соединений имеют трехмерную жесткосвязанную структуру, обладают высокими механическими характеристиками и могут найти широкое практическое применение в качестве конструкционных и абразивных материалов. Кроме того, такие материалы в настоящее время являются основой элементной базы современной микроэлектроники.

Фазы с ковалентным типом связей из атомов в 4-координированных состояниях имеют алмазоподобную структуру. Эти фазы можно разделить на две группы: в фазах первой группы все атомы имеют одинаковую степень гибридизации, близкую к sp, и находятся в кристаллографически эквивалентных позициях. У другой группы фаз состояния гибридизации атомов также близки к sp3, но кристаллографически не эквивалентные. Фазы первой группы являются основными и их количество должно быть ограничено, число фаз второй группы велико и они вряд ли могут быть классифицированы.

Исследования фаз с преимущественно ковалентным типом химических связей в настоящее время интенсивно ведутся во всех промышленно развитых странах — Китае, Японии, США, России и Европейском союзе. К настоящему времени различными авторами были экспериментально и теоретически изучены 12 углеродных и 3 кремниевые алмазоподобные фазы. Из углеродных фаз (помимо кубического алмаза) были исследованы следующие полиморфы: лонсдейлит (2Н политип алмаза) — алмазоподобная фаза С8 высокой плотности, простой кубический фуллерит С24, суперкубан, bet С4, 16-тетра (3,3)тубулан, 16-тетра (2,2)тубулан- 12-гекса (3,3)тубулан, 24-гекса (2,0)тубулан, I4/mcm фаза из полимеризованных УНТ (4,0), hep С3, хиральная каркасная структура C-CFS. Кремниевых фаз с алмазоподобной структурой (кроме Si I) на сегодня известно три: Si III (ВС8), Si IV (вюрцитоподобный кремний) и Si-CFS. Сколько еще может существовать других углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз, каковы их структура и свойства, а также каков возможный механизм их синтеза, до сих пор остается не ясным.

Теоретически изученные алмазоподобные фазы в ряде работ были модельно получены в результате сшивки фуллеренов и нанотрубок, т. е. эти фазы можно рассматривать как наноструктурированные, поскольку их можно получить из наноструктур-предшественников. Практическое использование наноструктурированных углеродных и кремниевых фаз возможно не только в качестве высокопрочных конструкционных материалов, но и в качестве молекулярных сит или структур, предназначенных для хранения водорода. Поэтому исследование алмазоподобных фаз касается также актуальной темы изучения наноструктур и их практического использования при синтезе наноструктурированных материалов.

Таким образом, исследование алмазоподобных фаз из атомов в 4-координированных состояниях является актуальным как с фундаментальной, так и с практической точек зрения.

Целью работы является исследование структуры и свойств углеродных и кремниевых фаз с алмазоподобной структурой. В соответствие с поставленной целью решались следующие частные задачи:

• сравнительный анализ адекватности полуэмпирических квантово-механических методов расчета для определения структурных и энергетических характеристик углеродных и кремниевых фаз;

• разработка и апробация методики расчета модуля объемной упругостиразработка модельной схемы формирования структуры фаз с алмазоподобной структурой;

• расчет структуры и свойств углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз;

• анализ взаимосвязи структурных характеристик и свойств Si и С фаз, а также анализ возможных способов синтеза новых полиморфных разновидностей углерода и кремния.

Методы исследования.

В качестве методов исследования в работе было использовано компьютерное моделирование, включающее в себя расчеты методом молекулярной механики (ММ2), полуэмпирическими (РМЗ, AMI, MNDO) и первопринципным (DFT) квантово-механическими методами. Для расчета структур, сублимационных энергий и объемных модулей углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз были использованы полуэмпирические квантово-механические методы РМЗ и AMI, соответственно. В рамках теории функционала плотности (DFT) производился расчет электронных плотностей состояний углеродных фаз, по которым определялась ширина запрещенной зоны.

Научная новизна.

• В результате сравнительного анализа показано, что наиболее корректные результаты расчетов параметров структуры и энергетических характеристик углеродных и кремниевых фаз получаются при использовании полуэмпирических квантово-механических методов РМЗ и AMI, соответственно.

• Разработана новая методика по определению модуля объемной упругости при малой всесторонне равномерной деформации кристалла.

• Предложена методика модельного формирования алмазоподоных фаз из нанопредшественников, атомы во всех структурах которых находятся в эквивалентных кристаллографических позициях.

• Разработаны схемы классификации углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз.

• Установлена возможность существования 16 новых углеродных и 25 кремниевых алмазоподобных фаз. Для исследованных 29 фаз из углерода и кремния определены структурные параметры, плотности, модули объемной упругости, энергии сублимации, ширины запрещенныых зон электронных структур и рентгенограммы.

• Установлено наличие зависимости плотности, сублимационной энергии и объемного модуля от деформационного параметра, характеризующего структуру алмазопобных фаз.

Практическая значимость работы.

Полученные результаты могут быть использованы для разработки технологий синтеза и идентификации новых углеродных и кремниевых фаз, имеющих алмазоподобные структуры. Как показали расчеты, углеродные алмазоподобные фазы должны иметь высокие прочностные характеристики, поэтому они могут быть использованы в абразивной промышленности. Также алмазоподобные фазы из углерода и кремния могут найти широкое практическое применение в качестве полупроводниковых материалов для электроники, т.к. их расчетная ширина запрещенной зоны оказалась меньше ее соответствующих значений для алмаза и кубического кремния. Кроме того, большинство алмазоподобных фаз имеют достаточно большие размеры пор, что может сделать их уникальными молекулярными ситами.

Основные положения, выносимые на защиту:

• результаты сравнительного анализа различных полуэмпирических квантово-механических методов, используемых для определения структуры и свойств углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз;

• метод расчета модуля объемной упругости кристалла;

• методика модельного получения структуры алмазоподобных фаз;

• результаты расчетов структур и свойств С и 81 алмазоподобных фаз;

• анализ взаимосвязи структурных характеристик и свойств полиморфных разновидностей углерода и кремния;

• результаты анализа возможных путей экспериментального получения новых алмазоподобных фаз.

Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации были представлены на следующих научных конференциях: Международной школе-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» (Уфа, 2007, 2011, 2012 гг.), Международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах» (Махачкала, 2007, 2009 гг.), XXXII Международной зимней школе физиков теоретиков (Екатеринбург-Челябинск, 2008 г.), VIII Региональной школе-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике, физике и химии (Уфа, 2008 г.), VIII Международной научной конференции «Химия твердого тела и современные микрои нанотехнологии» (Кисловодск, 2008 г.), XIV, XV, XVI, XVII и XVIII Всероссийских научных конференциях студентов-физиков и молодых ученых (Уфа, 2008 гКемерово-Томск, 2009 г.- Волгоград, 2010 г.- Екатеринбург, 2011 г.- Красноярск, 2012 г.), IX Международной научной конференции «Химия твердого тела: монокристаллы, наноматериалы, нанотехнологии» (Кисловодск, 2009 г.), Всероссийской конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по физике (Владивосток, 2009 г.), Десятой региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование» (Владивосток, 2011), XI Международной научной конференции «Химия твердого тела: наноматериалы, нанотехнологии» (Кисловодск, 2012 г.), Всероссийской молодежной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование» (Благовещенск, 2012), VI Международной научной конференции «Физико-химические основы формирования и модификации микрои наноструктур» (Украина, Харьков, 2012).

Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 29 печатных изданиях, из них одна монография, 8 статей в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования результатов диссертационных работ, 7 статей в сборниках трудов научных конференций, а также 14 тезисов в сборниках тезисов докладов научных конференций.

Структура и объем диссертации

.

Диссертационная работа включает в себя вводную часть, шесть глав, выводы, список публикаций автора и список цитированной литературы.

Объем работы — 151 страница. Диссертация включает в себя 45 рисунков и 19 таблиц.

Список литературы

состоит из 192 наименований.

В общей характеристике работы обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, указана научная новизна полученных результатов и практическая значимость работы, приведены выносимые на защиту положения, а также данные о структуре диссертации.

В первой главе представлен обзор по структурным разновидностям углеродных и кремниевых фаз и их связи с различными гибридизированными состояниями атомов углерода и кремния. Выполнен широкий анализ экспериментальных и теоретических работ по изучению структуры, свойств и способов синтеза углеродных и кремниевых алмазоподобных фаз. Первая глава завершается формулированием цели и задач исследования.

Вторая глава посвящена описанию структурных моделей и основных методов расчета различных наноструктур. В главе также представлены результаты сравнительного анализа полуэмпирических квантово-механических методов расчета структурных и энергетических характеристик углеродных и кремниевых фаз. В главе приведено описание использованных в работе методик измерения структурных параметров, плотности, сублимационной энергии, а также расчета электронных плотностей состояний и рентгенограмм алмазоподобных фаз. Кроме того, во второй главе содержится изложение нового метода расчета объемного модуля кристаллических соединений при малой всесторонне равномерной деформации и результаты его апробации.

В третьей главе приведена методика модельного формирования структур алмазоподобных фаз, в которых все атомные позиции являются кристаллографически эквивалентными, из наноструктурных слоевых, трубчатых, кластерных и спиральных предшественников.

Четвертая и пятая главы диссертации содержат результаты модельных расчетов структурных характеристик и таких свойств углеродных четвертая глава) и кремниевых (пятая глава) алмазоподобных фаз, как плотность, энергия сублимации, модуль объемной упругости и ширины запрещенной зоны.

В шестой главе приведено сопоставление полученных модельных результатов по алмазоподобным фазам из углерода и кремния с данными экспериментальных и теоретических исследований, имеющимися в литературе. Произведено сопоставление предложенной в данной работе методики расчета модуля объемной упругости с методиками других авторов. Также в главе произведен анализ взаимосвязей плотности, энергии сублимации, модуля объемной упругости и ширины запрещенной зоны с параметром деформации структуры алмазоподобной фазы. В заключении шестой главы предложены возможные способы синтеза и практического применения С и 8і алмазоподобных фаз. Завершают главу общие выводы по работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

1. Выполнен сравнительный анализ полуэмпирических квантово-механических методов РМЗ, AMI, MNDO с точки зрения их пригодности для моделирования структуры и расчета свойств углеродных и кремниевых фаз с алмазоподобной структурой. Установлено, что наиболее корректные результаты расчетов параметров структуры и энергетических характеристик углеродных фаз можно получить при использовании метода РМЗ. Для расчета кремниевых структур наиболее подходящим является метод AMI. Расхождение между численными значениями структурных параметров и энергий сублимаци, рассчитанных методами РМЗ и AMI, и соответствующими экспериментальными характеристиками составляет 0.2−2.6%.

2. Разработана и успешно апробирована новая методика расчета модулей объемной упругости алмазоподобных фаз из углерода и кремния. Численные значения объемных модулей, найденные по новой методике для кубического алмаза и Si I, хорошо соответствуют экспериментально измеренным значениям, что свидетельствует в пользу адекватности рассчитанных значений объемных модулей новых алмазоподобных фаз, теоретически предсказанных в данной работе.

3. Предложена новая методика модельного формирования структур алмазоподобных фаз, в которых все атомы находятся в кристаллографически эквивалентных позициях. Алмазоподобные фазы можно получить в результате сшивки или совмещения одинаковых нанопредшественников, состоящих из трехкоординированных атомов, -графеноподобных слоев, нанотрубок, фуллереноподобных кластеров и трехмерных графитоподобных структур.

4. Разработана классификационная схема алмазоподобных фаз из углерода и кремния. Установлена возможность существования 29 С и 29 81 фаз с алмазоподобными структурами (включая кубический алмаз и 81 I). Для каждой из этих фаз определены структурные параметры, плотности, модули объемной упругости, энергии сублимации и ширины запрещенных зон (только для углеродных структур). Из 29 полиморфных разновидностей, имеющих алмазоподобные структуры, в данной работе впервые теоретически предсказаны и изучены 16 новых углеродных и 25 кремниевых фаз.

5. Установлено, что значения таких свойств С и 81 алмазоподобных фаз, как плотность, энергия сублимации и объемный модуль, уменьшаются при увеличении степени деформации их структур по сравнению со структурой алмаза. Для углеродных фаз также наблюдается подобная взаимосвязь между величиной ширины запрещенной зоны и параметром деформации.

6. Анализ возможных путей экспериментального получения новых алмазоподобных фаз показал, что получить углеродные фазы можно в результате сильного сжатия графита, жгутов УНТ и фуллереновых ассоциатов, а также при конденсации углеродного пара. Получение полиморфов кремния с алмазоподобными структурами возможно при воздействии высокими давлениями на кубическй кремний (81 I) и из расплавов силицидов щелочных металлов или иодида кремния.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

AI. Грешняков, B.A. Кристаллическая структура и свойства углеродных алмазоподобных фаз / В. А. Грешняков, Е. А. Беленков, В. М. Березин. -Челябинск: ЮУрГУ, 2012. 150 С. (ISBN 978−5-696−4 272−5) А2. Байтингер, Е. М. Особенности строения детонационных наноалмазов по результатам электронно-микроскопических исследований / Е. М. Байтингер, Е. А. Беленков, М. М. Бржезинская, В. А. Грешняков // ФТТ. — 2012. — Т. 54, № 8,-С. 1606−1613.

A3. Беленков, Е. А. Классификация и структура фаз карбида кремния / Е. А. Беленков, Э. Н. Агалямова, В. А. Грешняков // ФТТ. — 2012. — Т. 54, № 2. — С. 404−410.

A4. Грешняков, В. А. Алмазоподобные структуры кремниевых фаз / В. А. Грешняков, Е. А. Беленков // Вестник ЧелГУ. Физика. — 2012. — Выпуск 14, № 30 (284).-С. 5−18.

А5. Грешняков, В. А. Структура и свойства алмазоподобной графановой фазы LA5 / В. А. Грешняков, Е. А. Беленков // Вестник ЧелГУ. Физика. — 2012. -Выпуск 14, № 30 (284). — С. 19−22.

А6. Грешняков, В. А. Структура алмазоподобных фаз / В. А. Грешняков, Е. А. Беленков //ЖЭТФ, — 2011. -Т. 140, № 1.-С. 99−111.

А7. Беленков, Е. А. Формирование SiC фаз на основе наноструктур / Е. А. Беленков, Э. Н. Агалямова, В. А. Грешняков // Наносистемы: физика, химия, математика. — 2011. — Т. 2, № 3. — С. 79−92.

А8. Агалямова, Э. Н. Структура полиморфных разновидностей карбида кремния / Э. Н. Агалямова, Е. А. Беленков, В. А. Грешняков // Вестник ЧелГУ. Физика. — 2011. — Выпуск 10, № 15 (230). — С. 15−24.

А9. Беленков, Е. А. Структура SP+SP гибридных углеродных фаз / Е. А. Беленков, В. А. Грешняков, В. В. Мавринский // Вестник ЧелГУ. Физика. -2009. — Выпуск 6, № 25 (163). — С. 22−33.

А10. Беленков, Е. А. Классификация углеродных наноструктур и фаз / Е. А. Беленков, В. А. Грешняков // VI Международная научная конференция «Физико-химические основы формирования и модификации микрои наноструктур». Украина. Харьков. — 2012. — С. 168−172.

All. Беленков, Е.А. SiC, Si и С фазы с алмазоподобной структурой / Е. А. Беленков, В. А. Грешняков // XI Международная научная конференция «Химия твердого тела: наноматериалы, нанотехнологии». Кисловодск. -2012.-С. 167−169.

А12. Грешняков, В. А. Моделирование структуры новых углеродных фаз из sp3 гибридизированных атомов / В. А. Грешняков // Международная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании». Уфа. -2012.-С. 43.

А13. Вотинов, И. С. Моделирование структуры гибридных углеродных фаз / И. С. Вотинов, В. А. Грешняков // XVIII Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых. Красноярск. — 2012. — С. 109−110.

А14. Грешняков, В. А. Полиморфные разновидности кремния / В. А. Грешняков, Е. А. Беленков // Всероссийская молодежная научная конференция «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». Благовещенск. — 2012. — С. 72−75.

Al5. Вотинов, И. С. Структура гибридных углеродных фаз из углеродных нанотрубок / И. С. Вотинов, В. А. Грешняков, Е. А. Беленков // Всероссийская молодежная научная конференция «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». Благовещенск. — 2012. — С. 65−67. Al6. Грешняков, В. А. Полиморфные фазы кремния и углерода / В. А. Грешняков // Международная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании». Уфа. — 2011. — С. 65.

3 2.

Al7. Вотинов, И. С. Структурная классификация гибридных spsp углеродных фаз / И. С. Вотинов, В. А. Грешняков // XVII Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых. Екатеринбург. -2011.-С. 95−96.

Al8. Грешняков, В. А. Углеродные, кремниевые и карбидкремниевые фазы с алмазоподобной структурой / В. А. Грешняков, Э. Н. Агалямова, Е. А. Беленков // Десятая региональная научная конференция «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». Владивосток. -2011.-С. 59.

2 3.

А19. Вотинов, И. С. Структурная классификация гибридных spsp углеродных фаз / И. С. Вотинов, В. А. Грешняков, Е. А. Беленков // Десятая региональная научная конференция «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование». Владивосток. — 2011. — С. 26. А20. Грешняков, В. А. Классификация углеродных алмазоподобных фаз / В. А. Грешняков // XVI Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых. Волгоград. — 2010. — С. 90−91. А21. Грешняков, В. А. Моделирование алмазоподобных фаз / В. А. Грешняков, Е. А. Беленков, В.А. Али-Паша, И. В. Шахова, Э. Н. Агалямова // IX Международная научная конференция «Химия твердого тела: монокристаллы, наноматериалы, нанотехнологии». Кисловодск. — 2009. — С. 153.

А22. Грешняков, В. А. Закономерности формирования политипов алмаза и карбида кремния / В. А. Грешняков, Э. Н. Агалямова // XV Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых. Кемерово-Томск. — 2009. — С. 546−547.

А23. Грешняков, В. А. Моделирование структуры алмазоподобных фаз / В. А. Грешняков // Всероссийская научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. Владивосток. — 2009. — С. 21. А24. Грешняков, В. А. Расчет объемных модулей упругости алмазоподобных углеродных фаз / В. А. Грешняков, Е. А. Беленков // Международная конференция «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала. — 2009. — С. 137−140.

А25. Грешняков, В. А. Сравнительный анализ полуэмпирических квантово-механических методов / В. А. Грешняков // VIII Региональная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике, физике и химии. Уфа. — 2008. — С. 24.

А26. Зинатулина, Ю. А. Исследование закономерностей формирования углеродных наноструктур и наноструктурированных углеродных материалов / Ю. А. Зинатулина, В.А. Али-Паша, В. А. Грешняков, Е. А. Беленков, В. В. Мавринский, Ф. К. Шабиев // VIII Международная научная конференция «Химия твердого тела и современные микрои нанотехнологии». Кисловодск.-2008.-С. 211.

А27. Грешняков, В. А. Структура углеродных фаз, состоящих из sp-, sp3-гибридизированных атомов / В. А. Грешняков // XIV Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых. Уфа. — 2008. — С. 95−96. А28. Беленков, Е. А. Закономерности формирования структуры карбинокубановых, карбиноректангулановых и карбиноалмазных фаз / Е. А. Беленков, В. А. Грешняков, В. В. Мавринский // XXXII Международная зимняя школа физиков теоретиков. Екатеринбург-Челябинск. — 2008. -С. 112.

А29. Беленков, Е. А. Формирование структуры карбиноалмазных фаз / Е. А. Беленков, В. В. Мавринский, В. А. Грешняков // Международная конференция «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала. — 2007. — С. 501−504.

АЗО. Грешняков, В. А. Моделирование кристаллической структуры карбиноалмазных фаз / В. А. Грешняков, В. В. Мавринский // Всероссийская школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании». Уфа. -2007.-С. 13.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Pierson, И.О. Handbook of carbon, graphite, diamond, and fullerenes: properties, processing, and applications / H.O. Pierson. Park Ridge: Noyes, 1993. 402 p.
  2. , С.В. Физика углеродных материалов / С. В. Шулепов. Челябинск: Металлургия. Челябинское отделение, 1990. 336 с.
  3. , А.С. Углеграфитовые материалы / А. С. Фиалков. М.: Энергия, 1979.319 с.
  4. Heimann, R.B. A unified structural approach to linear carbon polytypes / R.B. Heimann, J. Kleiman, N.M. Salansky //Nature. 1983. V. 306, № 5938. P. 164−167.
  5. Kudryavtsev, Yu.P. The discovery of carbine / Yu.P. Kudryavtsev // Physics and Chemistry of Materials with Low-Dimensional Structures. 1998. V. 21. P. 1−6.
  6. , В.И. О цепном полимере углерода карбине / В. И. Касаточкин, A.M. Сладков, Ю. П. Кудрявцев, В. В. Коршак // Структурная химия углерода и углей. М.: Металлургия, 1969. С. 17−21.
  7. West, R. Tetramesityldisilene, a stable compound containing a silicon-silicon double bond / R. West, M.J. Fink, J. Michl // Science. 1981. V. 214. P. 1343−1344.
  8. , Г. А. Реакции окислительного расщепления связи кремний-кремний / Г. А. Разуваев, Т. Н. Бревнова, В. В. Семенов // Успехи химии. 1986. Т. 50. С. 1096−1123.
  9. , В.Е. Органические соединения кремния с нестандартными типами координации / В. Е. Шкловер, Ю. Т. Стручков, М. Г. Воронков // УФН. 1989. Т. 58, № 3. С. 353−382.
  10. Suzuki, К. Room-temperature dissociation of 1,2-dibromodisilenes to bromosilylenes / K. Suzuki, T. Matsuo, D. Hashizume, K. Tamao // J. Am. Chem. Soc. 2011. V. 133, № 49. p. 19 710−19 713.
  11. De Padova, P. sp2-like hybridization of silicon valence orbitals in silicene nanoribbons / P. De Padova, C. Quaresima, B. Olivieri, P. Perfetti, G. Le Lay // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. P. 81 909−1-3.
  12. Sekiguchi, A. A stable compound containing a silicon-silicon triple bond / A. Sekiguchi, R. Kinjo, M. Ichinohe // Science. 2004. V. 305, № 5691. P. 1755−1757.
  13. , А.Ф. Новая аллотропная форма кремния / А. Ф. Хохлов, А. И. Машин, Д. А. Хохлов // Письма в ЖЭТФ. 1998. Т. 67, № 9. С. 646−649.
  14. , A.M. О роли примесей в формировании силицина цепочечного кремния: теория и эксперимент / A.M. Машин, А. Ф. Хохлов, А. Г. Разуваев, С. К. Игнатов, А. А. Щепалов // Физика и техника полупроводников. 1999. Т. 33, № 10. С. 1253−1259.
  15. , Е.А. Наноалмазы и родственные углеродные наноматериалы. Компьютерное материаловедение / Е. А. Беленков, В. В. Ивановская, A. J1. Ивановский / Екатеринбург: УрО РАН, 2008. 168 с.
  16. Bundy, F.P. Man-made diamonds / F.P. Bundy, H.T. Hall, H.M. Strong, R.H. Wentorf, Jr. //Nature. 1955. V. 176. P. 51−55.
  17. Liander, H. Artifical diamonds / H. Liander, E. Lundblad // ASEA (Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Vasteras, Sweden) Journal. 1955. V. 28. P. 97.
  18. Grimsditch, M.H. Brillouin scattering in diamond / M.H. Grimsditch, A.K. Ramdas//Phys. Rev. B. 1975. V. 11, № 8. P. 3139−3148.
  19. Fahy, S. High-pressure structural and electronic properties of carbon / S. Fahy, S.G. Louie // Phys. Rev. B. 1987. V. 36, № 6. P. 3373−3385.
  20. Физические величины: Справочник / под. ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. М.: Энергатоиздат, 1991. 1232 с.
  21. Bundy, F.P. Hexagonal diamond a new form of carbon / F.P. Bundy, J.S. Kasper // J. Chem. Phys. 1967. V. 46, № 9. P. 3437−3446.
  22. Frondel, C. Lonsdaleite, a hexagonal polymorph of diamond / C. Frondel, U.B. Marvin //Nature. 1967. V. 214. P. 587−589.
  23. Hanneman, R.E. Hexagonal diamonds in meteorites: implications / R.E. Hanneman, H.M. Strong, F.P. Bundy // Science. 1967. V. 155. P. 995−997.
  24. Rietmeijer, F.J.M. Metastable carbon in two chondritic porous interplanetary dust particles / F.J.M. Rietmeijer, I.D.R. Mackinnon // Nature. 1987. V. 326. P. 162−165.
  25. Sekine, T. Diamond synthesis by weak shock loading / T. Sekine, M. Akaishi, N. Setaka, K.-I. Kondo // J. Mater. Science. 1987. V. 22. P. 3615−3619.
  26. Yagi, T. High-pressure in situ x-ray-diffraction study of the phase transformation from graphite to hexagonal diamond at room temperature / T. Yagi, W. Utsumi, M. Yamakata, T. Kikegawa, O. Shimomura // Phys. Rev. B. 1992. V. 46, № 10. P. 6031−6039.
  27. Yeh, C.-Y. Zinc-blende wurtzite polytypism in semiconductors / C.-Y. Yeh, Z.W. Lu, S. Froyen, A. Zunger // Phys. Rev. B. 1992. V. 46, № 16. P. 1 008 610 097.
  28. Wen, B. First-principles studies of diamond polytypes / B. Wen, J. Zhao, M.J. Bucknum, P. Yao, T. Li // Diamond & Related Materials. 2008. V. 17. P. 356−364.
  29. Aust, R.B. Carbon: a new crystalline phase / R.B. Aust, H.G. Drickamer // Science. 1963. V. 140. P. 817−819.
  30. , B.B. Структура «кубического графита» простой кубический фуллерит С24 / В. В. Покропивный, А. В. Покропивный // ФТТ. 2004. Т. 46, № 2. С. 380−382.
  31. Бекенев, B. J1. Электронная структура и модули упругости новой аллотропной модификации углерода простого кубического фуллерита С24 / В. Л. Бекенев, В. В. Покропивный // ФТТ. 2006. Т. 48, № 7. С. 1324−1328.
  32. Eaton, Р.Е. The cubane system / Р.Е. Eaton, T.W. Cole, Jr. // J. Am. Chem. Soc. 1964. V. 86. P. 962−964.
  33. Eaton, P.E. Cubane / P.E. Eaton, T.W. Cole, Jr. // J. Am. Chem. Soc. 1964. V. 86. P. 3157−3158.
  34. Burdett, J.K. The moments method and elemental structures / J.K. Burdett, S. Lee//J. Am. Chem. Soc. 1985. V. 107. P. 3063−3082.
  35. , H.H. Новая плотная модификация кристаллического углерода С8 / Н. Н. Матюшенко, В. Е. Стрельницкий, В. А. Гусев // Письма в ЖЭТФ. 1979. Т. 30, № 4. С. 218−221.
  36. Johnston, R.L. Superdense carbon, Cg: supercubane or analogue of y-Si? / R.L. Johnston, R. Hoffmann // J. Am. Chem. Soc. 1989. V. 111. P. 810−819.
  37. Yin, M.T. Si-III (BC-8) crystal phase of Si and C: structural properties, phase stabilities, and phase transitions / M.T. Yin // Phys. Rev. B. 1984. V. 30, № 4. P. 1773−1776.
  38. Biswas, R. Complex tetrahedral structures of silicon and carbon under pressure / R. Biswas, R.M. Martin, R.J. Needs, O.H. Nielsen // Phys. Rev. B. 1984. V. 30, № 6. P. 3210−3213.
  39. Biswas, R. Stability and electronic properties of complex structures of silicon and carbon under pressure: density-functional calculations / R. Biswas, R.M. Martin, R.J. Needs, O.H. Nielsen // Phys. Rev. B. 1987. V. 35, № 18. P. 95 599 568.
  40. Mailhiot, C. Atmospheric-pressure stability of energetic phases of carbon C. Mailhiot, A.K. McMahan//Phys. Rev. B. 1991. V. 44, № 21. P. 11 578−11 591.
  41. Crain, J. Theoretical study of high-density phases of covalent semiconductors. I. Ab initio treatment / J. Crain, S.J. Clark, G.J. Ackland, M.C. Payne, V. Milman, P.D. Hatton, B.J. Reid // Phys. Rev. B. 1994. V. 49, № 8. P. 5329−5340.
  42. Schultz, P.A. Small rings and amorphous tetrahedral carbon / P.A. Schultz, K. Leung, E.B. Stechel // Phys. Rev. B. 1999. V. 59, № 2. P. 733−741.
  43. S. Monomura, H.G. Drickamer, Pressure induced phase transitions in silicon, germanium and some III-V compounds // J. Phys. Chem. Solids. 1962. V. 23, № 5. P. 451−456.
  44. Wentorf, R.H. Jr. Two new forms of silicon / R.H. Wentorf Jr., J.S. Kasper // Science. 1963. V. 139. P. 338−339.
  45. Baughman, R.H. Tubulanes: carbon phases based on cross-linked fullerene tubules / R.H. Baughman, D.S. Galvao // Chem. Phys. Lett. 1993. V. 211, № 1. P. 110−118.
  46. Domingos, H.S. Carbon allotropes and strong nanotube bundles / H.S. Domingos // J. Phys.: Condens. Matter. 2004. V. 16. P. 9083−9091.
  47. Umemoto, K. Body-centered tetragonal C4: a viable sp3 carbon allotrope / K. Umemoto, R.M. Wentzcovitch, S. Saito, T. Miyake // Phys. Rev. Lett. 2010. V. 104, P. 125 504−1-4.
  48. Zhou, X.-F. Ab initio study of the formation of transparent carbon under pressure / X.-F. Zhou, G.-R. Qian, X. Dong, L. Zhang, Y. Tian, H.-T. Wang // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. P. 134 126−1-5.
  49. Zhao, Y.X. X-ray diffraction data for graphite to 20 GPa / Y.X. Zhao, I.L. Spain // Phys. Rev. B. 1989. V. 40, № 2. P. 993−997.
  50. Hanfland, M. Optical reflectivity of graphite under pressure / M. Hanfland, K. Syassen, R. Sonnenschein // Phys. Rev. B. 1989. V. 40, № 3. P. 1951−1954.
  51. Utsumi, W. Light-tranparent phase formed by room-temperature compression of graphite / W. Utsumi, T. Yagi // Science. 1991. V. 252. P. 1542−1544.
  52. Yagi, T. New functional materials, Volume C, eds. T. Tsuruta, M. Doyama, M. Seno / T. Yagi, W. Utsumi. Elsevier Science Publishers, 1993. P. 99−106.
  53. Miller, E.D. Quenchable transparent phase of carbon / E.D. Miller, D.C. Nesting, J.V. Badding // Chem. Mater. 1997. V. 9. P. 18−22.
  54. Baughman, R.H. A carbon phase that graphitizes at room temperature / R.H. Baughman, A.Y. Liu, C. Cui, P.J. Schields // Synthetic Metals. 1997. V. 86. P. 2371−2374.
  55. Pisani, L. Stability of the ferromagnetic state in a mixed sp2-sp3 carbon system / L. Pisani, B. Montanari, N.M. Harrison // Phys. Rev. B. 2009. V. 80. P. Ю4415−1-4.
  56. Strong, R.T. Systematic prediction of crystal structures: an application to sp3-hybridized carbon polymorphs / R.T. Strong, С.J. Pickard, V. Milman, G. Thimm, B. Winkler//Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P. 45 101−1-7.
  57. Pickard, C.J. Hypothetical low-energy chiral framework structure of group 14 elements / C.J. Pickard, R.J. Needs // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 14 106−1-5.
  58. Connetable, D. Effect of pentagons in sp systems on electronic, elastic, and vibrational properties: case of chiral structures / D. Connetable // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. P. 35 206−1-5.
  59. Sheng, X.-L. T-carbon: a novel carbon allotrope / X.-L. Sheng, Q.-B. Yan, F. Ye, Q.-R. Zheng, G. Su // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 106. P. 155 703−1-4.
  60. , Л.И. Электронная структура кристаллообразующих фуллеренов Сгп, фулсиценов SinCn и кристаллов из них фулсиценитов / Л. И. Овсянникова, В. В. Покропивный, В. Л. Бекенев // ФТТ. 2009. Т. 51, № 10. С. 2070−2077.
  61. Frenklach, М. Homogeneous nucleation of diamond powder in the gas phase / M. Frenklach, R. Kematickl, D. Huang, W. Howard, K.E. Spear, A.W. Phelps, R. Koba// J. Appl. Phys. 1989. V. 66, № 1. P. 395−399.
  62. Bhargava, S. Diamond polytypes in the chemical vapor deposited diamond films / S. Bhargava, H.D. Bist, S. Sahli, M. Aslam, H.B. Tripathi // Appl. Phys. Lett. 1995. V. 67, № 12. P. 1706−1708.
  63. Sharma, A.K. Electronic structure of the 4H polytype of diamond / A.K. Sharma, H.G. Salunke, G.P. Das, P. Ayyub, M.S. Multani // J. Phys.: Condens. Matter. 1996. V. 8, № 31. P. 5801−5809.
  64. Kapil, R. Synthesis of 15R polytype of diamond in oxy-acetylene flame grown diamond thin films / R. Kapil, B.R. Mehta, V.D. Vankar // Appl. Phys. Lett. 1996. V. 68, № 18. P. 2520−2522.
  65. Kapil, R. Growth of 8H polytype of diamond using cyclic growth/etch oxy-acetylene flame setup / R. Kapil, B.R. Mehta, V.D. Vankar // Thin Solid Films. 1998. V. 312, № l.p. 106−110.
  66. Wang, Z. X-ray induced synthesis of 8H diamond / Z. Wang, Y. Zhao, C.-S. Zha, Q. Xue, R.T. Downs, R.-G. Duan, R. Caracas, X. Liao // Adv. Mater. 2008. V. 20. P. 3303−3307.
  67. Gogotsi, Y.G. Pressure-induced phase transformations in diamond / Y.G. Gogotsi, A. Kailer, K.G. Nickel // J. Appl. Phys. 1998. V. 84, № 3. p. 1299−1305.
  68. Lifshitz, Y. Nanostructure: epitaxial diamond polytypes on silicon / Y. Lifshitz, X.F. Duan, N.G. Shang, Q. Li, L. Wan, I. Bello, S.T. Lee // Nature. 2001. V. 412. P. 404.
  69. Mao, W.L. Bonding changes in compressed superhard graphite / W.L. Mao, H.-K. Mao, P.J. Eng, T.P. Trainor, M. Newville, C.-C. Kao, D.L. Heinz, J. Shu, Y. Meng, R.J. Hemley // Science. 2003. V. 302, № 5644. P. 425−427.
  70. Li, Q. Superhard monoclinic polymorph of carbon / Q. Li, Y. Ma, A.R. Oganov, H. Wang, H. Wang, Y. Xu, T. Cui, H.-K. Mao, G. Zou // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 102. P. 175 506−1-4.
  71. Niu, H. Families of superhard crystalline carbon allotropes constructed via cold compression of graphite and nanotubes / H. Niu, X.-Q. Chen, S. Wang, D. Li, W.L. Mao, Y. Li // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 108. P. 135 501−1-5.
  72. Wang, J.-T. Low-temperature phase transformation from graphite to sp3 orthorhombic carbon / J.-T. Wang, C. Chen, Y. Kawazoe // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 106. P. 75 501−1-4.
  73. Niu, H. Electronic, optical, and mechanical properties of superhard cold-compressed phases of carbon / H. Niu, P. Wei, Y. Sun, X.-Q. Chen, C. Franchini, D. Li, Y. Li // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 99. P. 31 901−1-3.
  74. Zhao, Z. Novel superhard carbon: C-centered orthorhombic C8 / Z. Zhao, Bo Xu, X.-F. Zhou, L.-M. Wang, B. Wen, J. He, Z. Liu, H.-T. Wang, Y. Tian // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. P. 215 502−1-5.
  75. Wang, J.-T. Orthorhombic carbon allotrope of compressed graphite: ab initio calculations / J.-T. Wang, C. Chen, Y. Kawazoe // Phys. Rev. B. 2012. V. 85. P. 33 410−1-4.
  76. Kleiman, J. Shock compression and flash heating of graphite/metal mixtures at temperatures up to 3200 К and pressures up to 25 GPa / J. Kleiman, R.B. Heimann, D. Hawken, N.M. Salansky // J. Appl. Phys. 1984. V. 56, № 5. P. 14 401 454.
  77. Yamada, K. Nanostructure and formation mechanism of proto diamond shock-synthesized from graphite / K. Yamada, G. Burkhard, Y. Tanabe, A.B. Sawaoka // Carbon. 1999. V. 37. P. 275−280.
  78. , Jl.C. О у-углероде / Jl.C. Палатник, М. Б. Гусева, В. Г. Бабаев, Н. Ф. Савченко, И. И. Фалько // ЖЭТФ. 1984. Т. 87, № 3(9). С. 914−917.
  79. Konyashin, I. A new hard allotropic form of carbon: dream or reality? / I. Konyashin, V. Khvostov, V. Babaev, M. Guseva, J. Mayer, A. Sirenko // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2006. V. 24. P. 17−23.
  80. Cowley, J.M. Structures of carbon nanocrystals / J.M. Cowley, R.C. Mani, M.K. Sunkara, M. O’Keeffe, C. Bonneau // Chem. Mater. 2004. V. 16. P. 49 054 911.
  81. Raffy, С. Properties of hexagonal polytypes of group-IV elements from first-principles calculations / C. Raffy, J. Furthmuller, F. Bechstedt // Phys. Rev. B. 2002. V. 66. P. 75 201−1-10.
  82. Kasper, J.S. Clathrate structure of silicon Na8Si46 and NaxSii36 (x < 11) / J.S. Kasper, P. Hagenmuller, M. Pouchard, C. Cros // Science. 1965. V. 150, № 3704. P. 1713−1714.
  83. Adams, G.B. Wide-band-gap Si in open fourfold-coordinated clathrate structures / G.B. Adams, M. O’Keeffe, A.A. Demkov, O.F. Sankey, Y.-M. Huang // Phys. Rev. Lett. 1994. V. 49, № 12. P. 8048−8053.
  84. Blase, X. Quasiparticle band structure and screening in silicon and carbon clathrates / X. Blase // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 35 211−1-7.
  85. Zipoli, F. Electron-phonon coupling in halogen-doped carbon clathrates from first principles / F. Zipoli, M. Bernasconi, G. Benedek // Phys. Rev. B. 2006. V. 74, P. 205 408−1-6.
  86. Connetable, D. First-principles calculations of carbon clathrates: comparison to silicon and germanium clathrates / D. Connetable // Phys. Rev. B. 2010. V. 82, P. 75 209−1-12.
  87. Wang, J.-T. Phase stability of carbon clathrates at high pressure / J.-T. Wang,
  88. C. Chen, D.-S. Wang, H. Mizuseki, Y. Kawazoe // J. Appl. Phys. 2010. V. 107. P. 63 507−1-4.
  89. Bernasconi, M. Clathrates as effective p-type and n-type tetrahedral carbon semiconductors / M. Bernasconi, S. Gaito, G. Benedek // Phys. Rev. B. 2000. V. 61, № 19. P. 12 689−12 692.
  90. Benedek, G. The carbon clathrate hex-Ci6 / G. Benedek, M. Bernasconi, A. Gambirasio // Phys. Stat. Sol. (B). 2003. V. 237, № 1. P. 296−300.
  91. , A.Jl. Новая аллотропная форма углерода C2s]n на основе фуллерена С2о и кубического кластера Cg и ее аналоги для элементов Si и Ge: компьютерное моделирование / А. Л. Чистяков, И. В. Станкевич, А. Л. Корлюков // ФТТ. 2005. Т. 47, № 1. С. 184−190.
  92. Serra, S. Possible high-pressure phase of diamond / S. Serra, G. Benedek, M. Facchinetti, L. Miglio // Phys. Rev. B. 1998. V. 57, № 10. P. 5661−5667.
  93. Selli, D. Superhard sp3 carbon allotropes with odd and even ring topologies /
  94. D. Selli, I.A. Baburin, R. Martonak, S. Leoni // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. P. 161 411 ®-1 -5.
  95. Lyakhov, A.O. Evolutionary search for superhard materials: methodology and applications to forms of carbon and Ti02 / A.O. Lyakhov, A.R. Oganov // Phys. Rev. B. 2011. V. 84. P. 92 103−1-4.
  96. Merz, K.M. Jr. 3,4-connected carbon nets: through-space and through-bond interactions in the solid state / K.M. Merz Jr., R. Hoffmann, A.T. Balaban // J. Am. Chem. Soc. 1987. V. 109, № 22. P. 6742−6751.
  97. Bundy, F.P. A new dense form of solid germanium / F.P. Bundy, J.S. Kasper // Science. 1963. V. 139. P. 340−341.
  98. Clark, S.J. Theoretical stability limit of diamond at ultrahigh pressure / S.J. Clark, G.J. Ackland, J. Crain//Phys. Rev. B. 1995. V. 52, № 21. P. 15 035−15 038.
  99. Crain, J. Reversible pressure-induced structural transitions between metastable phases of silicon / J. Crain, G.J. Ackland, J.R. Maclean, R.O. Piltz, P.D. Hatton, G.S. Pawley // Phys. Rev. B. 1994. V. 50, № 17. P. 13 043−13 046.
  100. Zhu, Q. Denser than diamond: Ab initio search for superdense carbon allotropes / Q. Zhu, A.R. Oganov, M.A. Salvado, P. Pertierra, A.O. Lyakhov // Phys. Rev. B. 2011. V. 83. P. 193 410−1-4.
  101. Sun, J. Structural transformations in carbon under extreme pressure: beyond diamond / J. Sun, D.D. Klug, R. Martonak // J. Chem. Phys. 2009. V. 130. P. 194 512−1-7.
  102. Godwod, F. Application of a precise double X-ray spectrometer for accurate lattice parameter determination / F. Godwod, R. Kowalczyk, Z. Szmid // Phys. Status Solidi A. 1974. V. 21, № 1. P. 227−234.
  103. McSkimin, H.J. Measurement of elastic constants at low temperatures by means of ultrasonic waves data for silicon and germanium single crystals, and for fused silica / H.J. McSkimin // J. Appl. Phys. 1953. V. 24, № 8. P. 988−997.
  104. Yin, M.T. Theory of static structural properties, crystal stability, and phase transformations: application to Si and Ge / M.T. Yin, M.L. Cohen // Phys. Rev. B. 1982. V. 26, № 10, P. 5668−5687.
  105. Kasper, J.S. The crystal structures of new forms of silicon and germanium / J.S. Kasper, S.M. Richards // Acta Crystallogr. 1964. V. 17, № 6. P. 752−755.
  106. Besson, J.M. Electrical properties of semimetallic silicon III and semiconductive silicon IV at ambient pressure / J.M. Besson, E.H. Mokhtari, J. Gonzalez, G. Weill // Phys. Rev. Lett. 1987. V. 59, № 4. p. 473−476.
  107. Kailer, A. Phase transformations of silicon caused by contact loading / A. Kailer, Y.G. Gogotsi, K.G. Nickel // J. Appl. Phys. 1997. V. 81, № 7. P. 30 573 063.
  108. Joannopoulos, J.D. Electronic properties of complex crystalline and amorphous phases of Ge and Si. I. Density of states and band structures / J.D. Joannopoulos, M.L. Cohen // Phys. Rev. B. 1973. V. 7, № 6. P. 2644−2657.
  109. Malone, B.D. Ab initio survey of the electronic structure of tetrahedrally bonded phases of silicon / B.D. Malone, J.D. Sau, M.L. Cohen // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. P. 35 210−1-7.
  110. Zhang, Y. Stable hexagonal-wurtzite silicon phase by laser ablation / Y. Zhang, Z. Iqbal, S. Vijayalakshmi, H. Grebel // Appl. Phys. Lett. 1999. V. 75, № 18. P. 2758−2760.
  111. Jennings, H.M. A hexagonal (wurtzite) form of silicon / H.M. Jennings, M.H. Richman // Science. 1976. V. 193. P. 1242−1243.
  112. Dahmen, U. The formation of hexagonal silicon at twin intersections / U. Dahmen, C.J.D. Hetherington, P. Pirouz, K.H. Westmacott // Scripta Metall. 1989. V. 23, № 2. P. 269−272.
  113. Reny, E. Structural characterisations of the NaxSii36 and Na8Si46 silicon clathrates using the Rietveld method / E. Reny, P. Gravereau, C. Cros, M. Pouchard // J. Mater. Chem. 1998. V. 8. P. 2839−2844.
  114. Reny, E. High pressure synthesis of an iodine doped silicon clathrate compound / E. Reny, S. Yamanaka, C. Cros, M. Pouchard // Chem. Commun. 2000. P. 2505−2506.
  115. Daisenberger, D. Crystal-liquid interfaces and phase relations in stable and metastable silicon at positive and negative pressure / D. Daisenberger, P.F. McMillan, M. Wilson // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. P. 214 101−1-8.
  116. Gryko, J. Low-density framework form of crystalline silicon with a wide optical band gap / J. Gryko, P.F. McMillan, R.F. Marzke, G.K. Ramachandran, D. Patton, S.K. Deb, O.F. Sankey // Phys. Rev. B. 2000. V. 62, № 12. P. 7707−7710®.
  117. Galvani, E. First principles study of a new large-gap nonoporous silicon crystal: hex-Si4o / E. Galvani, G. Onida, S. Serra, G. Benedek // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77, № 17. P. 3573−3576.
  118. Hu, J.Z. Crystal data for high-pressure phases of silicon / J.Z. Hu, L.D. Merkle, C.S. Menoni, I.L. Spain // Phys. Rev. B. 1986. V. 34, № 7. P. 4679−4684.
  119. Duclos, S.J. Experimental study of the crystal stability and equation of state of Si to 248 GPa / S.J. Duclos, Y.K. Vohra, A.L. Ruoff// Phys. Rev. B. 1990. V. 41, № 17. P. 12 021−12 028.
  120. Dewar, M.J.S. Groud states of molecules. 38. The MNDO method. Approximations and parameters / M.J.S. Dewar, W. Thiel // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99, № 15. P. 4899−4907.
  121. Dewar, M.J.S. AMI: a new general purpose quantum mechanical molecular model / M.J.S. Dewar, E.G. Zoebisch, E.F. Healy, J.J.P. Stewart // J. Am. Chem. Soc. 1985. V. 107, № 15. P. 3902−3909.
  122. Stewart, J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods. I. Method / J.J.P. Stewart // J. Comput. Chem. 1989. V. 10, № 2. P. 209−220.
  123. Stewart, J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods. II. Applications / J.J.P. Stewart // J. Comput. Chem. 1989. V. 10, № 2. P. 221−264.
  124. Bingham, R.C. Ground states of molecules. XXV. MINDO/3. Improved version of the MINDO semiempirical SCF-MO method / Bingham R.C., Dewar M.J.S., Lo D.H. // J. Am. Chem. Soc. 1975. V. 97 (6). P. 1285−1293.
  125. , Я.И. Курс физической химии. Том 1 / Я. И. Герасимов, В. П. Древинг, Е. Н. Еремин, А. В. Киселев, В. П. Лебедев, Г. М. Панченков, А. Ч. Шлыгин. М.: Химия, 1969. 592 с.
  126. Hohenberg, P. Inhomogeneous electron gas / P. Hohenberg, W. Kohn // Phys. Rev. 1964. V. 136, № 3B. P. 864−871.
  127. Soler, J.M. The SIESTA method for ab initio order-N materials simulation / J.M. Soler, E. Artacho, J.D. Gale, A. Garcia, J. Junquera, P. Ordejon, D. Sanchez-Portal // J. Phys.: Condens. Matter. 2002. V. 14, № 11. P. 2745−2779.
  128. Kohn, W. Quantum density oscillations in an inhomogeneous electron gas / W. Kohn, I.J. Sham // Phys. Rev. 1965. V. 137, № A6. P. 1697−1705.
  129. Perdew, J.P. Accurate and simple density functional for the electronic exchange energy: generalized gradient approximation / J.P. Perdew, W. Yue // Phys. Rev. B. 1986. V. 33, № 12. P. 8800−8802.
  130. Perdew, J.P. Zunger A. Self-interaction correction to density-functional approximations for many-electron systems // Phys. Rev. B. 1981. V. 23, № 10. PP. 5048−5079.
  131. , JI.Д. Теория упругости / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 248 с.
  132. , В. Теория упругости, перевод с польского издания / В. Новацкий. М.: Мир, 1975. 872 с.
  133. , Ю.А. Теория упругости, изд. 3-е, доп. / Ю. А. Амензаде. М.: Высшая школа, 1976. 272 с.
  134. Ляв, А., Математическая теория упругости, перевод с 4-го английского издания / А. Ляв. М.-Л., 1935. 676 с.
  135. , Ч. Введение в физику твердого тела / Ч. Киттель. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1978. 791 с.
  136. Van Gunsteren, W.F. Computer simulation of molecular dynamics: methodology, applications, and perspectives in chemistry / W.F. van Gunsteren, H.J.C. Berendsen // Angew. Chem. Intern. Ed. Engl. 1990. V. 29. P. 992−1023.
  137. Karplus, M. Molecular dynamics simulations in biology / M. Karplus, G.A. Petsko //Nature. 1990. V. 347, № 6294. P. 631−639.
  138. Allinger, N.L. Conformational analysis. 130. MM2. A hydrocarbon force field utilizing V] and V2 torsional terms / N.L. Allinger // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99, № 25. P. 8127−8134.
  139. , Я.С. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия / Я. С. Уманский, Ю. А. Скаков, А. Н. Иванов, Л. Н. Расторгуев. М.: Металлургия, 1982. 632 с.
  140. Swanson, Н.Е. Standard X-ray diffraction powder patterns / H.E. Swanson, R.K. Fuyat //Natl. Bur. Stand., Circ. 539, V. II. New-York: Wiley, 1955. P. 5.
  141. Morris, M.C. Standard X-ray diffraction powder patterns / M.C. Morris, H.F. McMurdie, E.H. Evans, B. Paretzkin, J.H. de Groot, C.R. Hubbard, S.J. Carmel //Natl. Bur. Stand. Monogr. 25. New-York: Wiley, 1976. V. 13. P. 35.
  142. Dresselhaus, M.S. Carbon fibers based on Сбо and their symmetry /M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, R. Saito // Phys. Rev. B. 1992. V. 45, № 11. P. 62 346 242.
  143. Balaban, A.T. Chemical graphs. VI. Estimation of the relative stability of several planar and tridimensional lattices for elementary carbon / A.T. Balaban, C.C. Rentia, E. Ciupitu // Rev. Roum. Chim. 1968. V. 13, № 2. P. 231−247.
  144. Han, S. Enumeration of four-connected three-dimensional nets. I. Conversion of all edges of simple three-connected two-dimensional nets into crankshaft chains / S. Han, J.V. Smith // Acta Cryst. 1999. A55. P. 332−341.
  145. Han, S. Enumeration of four-connected three-dimensional nets. II. Conversion of edges of three-connected 2D nets into zigzag chains / S. Han, J.V. Smith // Acta Cryst. 1999. A55. P. 342−359.
  146. Han, S. Enumeration of four-connected three-dimensional nets. III. Conversion of edges of three-connected two-dimensional nets into saw chains / S. Han, J.V. Smith // Acta Cryst. 1999. A55. P. 360−382.
  147. Delgado-Friedrichs, O. What do we know about three-periodic nets? / O. Delgado-Friedrichs, M.D. Foster, M. O’Keeffe, D.M. Proserpio, M.M.J. Treacy, O.M. Yaghi // J. Solid State Chem. 2005. V. 178. P. 2533−2554.
  148. Murnaghan, F.D. The compessibility of media under extreme pressures / F.D. Murnaghan // Proc. Natl. Acad. Sei. 1944. V. 30. P. 244−247.
  149. Freund, A. Ueber Trimethylen / A. Freund // Journal fur Praktische Chemie. 1882. V. 26, № l.P. 367−377.
  150. Maier, G. Tetra-tert-butyltetrahedrane / G. Maier, S. Pfriem, U. Schafer, R. Matusch // Angew. Chem. Intern. Ed. Engl. 1978. V. 17, № 7. P. 520−521.
  151. Lemal, D.M. Hexamethylprismane / D.M. Lemal, J.P. Lokensgard // J. Am. Chem. Soc. 1966. V. 88, № 24. P. 5934−5935.
  152. Katz, T.J. Synthesis of prismane / T.J. Katz, N. Acton // J. Am. Chem. Soc. 1973. V. 95, № 8. P. 2738−2739.
  153. The chemistry of cyclobutanes / edited by Z. Rappoport, J. Liebman. The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex: John Wiley & Sons Ltd, 2005. 1226 p.
  154. Eaton, P.E. Pentaprismane / P.E. Eaton, Y.S. Or, S.J. Branca // J. Am. Chem. Soc. 1981. V. 103, № 8. P. 2134−2136.
  155. Hutmacher, H.-M. Tetraasterane, pentacyclo6.4.0.02,7.04,11.05,10]-dodecane / H.-M. Hutmacher, H.-G. Fritz, H. Musso // Angew. Chem. Intern. Ed. Engl. 1975. V. 14. P. 180−181.
  156. Metha, G. Quest for higher ladderanes: oligomerization of a cyclobutadiene derivative / G. Metha, M.B. Viswanath, G.N. Sastry, E.D. Jemmis, D.S.K. Reddy, A.C. Kunwar // Angew. Chem. Intern. Ed. Engl. 1992. V. 31. P. 1488−1490.
  157. Fessner, W.D. Pagodane: the efficient synthesis of a novel, versatile molecular framework / W.D. Fessner, G. Sedelmeier, P.R. Spurr, G. Rihs, H. Prinzbach//J. Am. Chem. Soc. 1987. V. 109. P. 4626−4642.
  158. Nunez-Regueiro, M. Polymerized fullerite structures / M. Nunez-Regueiro, L. Marques, J.-L. Hodeau, O. Bethoux, M. Perroux // Phys. Rev. Lett. 1995. V. 74, № 2. P. 278−281.
  159. , B.B. Превращение фуллерита Сбо при высоких давлениях и температурах / В. В. Бражкин, А. Г. Ляпин // УФН. 1996. Т. 166, № 8. С. 893 897.
  160. Mackay, D. Handbook of physical-chemical properties and environmental fate for organic chemicals. 2nd ed. / D. Mackay, W.Y. Shiu, K.-C. Ma, S.C. Lee. Boca Raton: Taylor & Francis Group, 2006. V. 1. 919 p.
  161. Ternansky, R.J. Dodecahedrane / R.J. Ternansky, D.W. Balogh, L.A. Paquette // J. Am. Chem. Soc. 1982. V. 104, № 16. P. 4503−4504.
  162. Novoselov, K.S. Electric field effect in atomically thin carbon films / K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, A.A. Firsov // Science. 2004. V. 306, № 5696. P. 666−669.
  163. Geim, A.K. The rise of grapheme / A.K. Geim, K.S. Novoselov // Nature Mater. 2007. V. 6, № 3. P. 183−191.
  164. , Jl.B. Графен: методы получения и теплофизические свойства/ Л. В. Елецкий, И. М. Искандарова, А. А. Книжник, Д. Н. Красиков // УФН. 2011. Т. 181, № 3. С. 233−268.
  165. Zhao, X. Smallest carbon nanotube is 3 A in diameter / X. Zhao, Y. Liu, S. Inoue, T. Suzuki, R.O. Jones, Y. Ando // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92, № 12. P. 125 502−1-3.
  166. Guan, L. Smallest carbon nanotube assigned with atomic resolution accuracy / L. Guan, K. Suenaga, S. Iijima // Nano Lett. 2008. V. 8, № 2. P. 459−462.
  167. Bundy, F.P. Direct conversion of graphite to diamond in static pressure apparatus / F.P. Bundy // J. Chem. Phys. 1963. V. 38, № 3. P. 631−643.
  168. Yamada, K. Shock-induced phase transition of oriented pyrolytic graphite to diamond at pressures up to 15 GPa / K. Yamada, Y. Tanabe // Carbon. 2002. V. 40. P. 361−269.
  169. Popov, M. Superhard phase composed of single-wall carbon nanotubes / M. Popov, M. Kyotani, R.J. Nemanich, Y. Koga // Phys. Rev. B. 2002. V. 65, P. 33 408−1-4.
  170. , E.A. Закономерности структурного упорядочения многослойных углеродных нанотрубок / Е. А. Беленков // Известия Челябинского научного центра. 2001. Вып. 1, № 10. С. 25−30.
  171. Tanaka, К. Supramolecular photodimerization of coumarins / К. Tanaka // Molecules. 2012. V. 17. P. 1408−1418.
  172. Kotha, S. Transition metal catalyzed 2+2+2] cycloaddition and application in organic175. synthesis / S. Kotha, E. Brahmachary, K. Lahiri // Eur. J. Org. Chem. 2005. P. 4741−4767.
  173. Onoe, J. XPS study of a photopolymerized Сбо film / J. Onoe, A. Nakao, K. Takeuchi //Phys. Rev. B. 1997. V. 55, № 15. P. 10 051−10 056.
  174. Rao, A.M. Photoinduced polymerization of solid C70 films / A.M. Rao, M. Menon, K.-A. Wang, P.C. Eklund, K.R. Subbaswamy, D.S. Cornett, M.A. Duncan, I.J. Amster // Chem. Phys. Lett. 1994. V. 224. P. 106−112.
  175. Aust, R.B. Behavior of fused-ring aromatic hydrocarbons at very high pressure / R.B. Aust, W.H. Bentley, H.G. Drickamer // J. Chem. Phys. 1964. V. 41. P. 1856−1864.
  176. Donnet, J.B. Synthesis of large single crystal diamond using combustion-flame method / J.B. Donnet, H. Oulanti, T.L. Huu, M. Schmitt // Carbon. 2006. V. 44. P. 374−380.
  177. Ни, J.Z. Crystal data for high-pressure phases of silicon / J.Z. Ни, L.D. Merkle, C.S. Menoni, I.L. Spain // Phys. Rev. B. 1986. V. 34, № 7. P. 4679−4684.
  178. Wells, A.F. Three-dimensional nets and polyhedra / A.F. Wells. New York: Wiley, 1977. 268 p.
  179. O’Keeffe, M. Uninodal 4-connected 3D nets. III. Nets with three or four 4-rings at a vertex / M. O’Keeffe // Acta Cryst. 1995. V. A51. P. 916−920.
  180. Delgado-Friedrichs, O. Systematic enumeration of crystalline networks / O. Delgado-Friedrichs, A.W.M. Dress, D.H. Huson, J. Klinowski, A.L. Mackay // Nature. 1999. V. 400. P. 644−647.
  181. , P.B. Кристаллографическая картина мира / P.B. Галиулин // УФН. 2002. Т. 172, № 2. С. 229−233.
  182. Blatov, V.A. Periodic-graph approaches in crystal structure prediction, ed. by A.R. Oganov, Modern methods of crystal structure prediction / V.A. Blatov, D.M. Proserpio. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2011. p. 1−28.
  183. , A.JI. Ивановский // Успехи химии. 2008. Т. 77, № 10. С. 899−937.
  184. Li, Q. Superhard and superconducting structures of BC5 / Q. Li, H. Wang, Y. Tian, Y. Xia, T. Cui, J. He, Y. Ma, G. Zou // J. Appl. Phys. 2010. V. 108. P. 23 507−1-5.
  185. Cao, L. Diamond-hexagonal semiconductor nanocones with controllable apex angle / L. Cao, L. Laim, C. Ni, B. Nabet, J.E. Spanier // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. P. 13 782−13 783.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!