Электронное строение и энергетический спектр нанотубуленов сложной структуры

• Автор: Калинкин, Дмитрий Петрович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Нанотубулярные формы вещества и модельные квантовохимические подходы к расчету их электронно-энергетических характеристик

1.1. Углеродные нанотрубки

1.1.1. Строение однослойных углеродных нанотубуле-нов

1.1.2. Механизмы образования и роста нанотубуленов

1.1.3. Электронная структура и энергетические характеристики идеальных бездефектных нанотрубок

1.1.4. Типы дефектов и их влияние на электронные свойства нанотубуленов

1.1.5. Многослойные нанотрубки и неуглеродные нанотрубки

1.1.6. Свойства нанотубуленов и их применение
1.2. Модели твердых тел и квантовохимические методы расчета их электронного строения и энергетического спектра
1.2.1. Общие вопросы решения молекулярных задач методами квантовой химии. Метод МО ЛКАО в теории твердого тела
1.2.2. Кластерные модели твердых тел. Модель молекулярного кластера
1.2.3. Неэмпирические и полуэмпирические методы расчета многоэлектронных систем. Основные приближения схем МІ^ТОО и РМЗ

ГЛАВА 2. Электронное строение и энергетический спектр углеродных нанотубуленов, содержащих регулярные однослойные дефекты замещения
2.1. Введение
2.2. Структурно-энергетические характеристики углеродных нанотрубок с дефектами замещения слоев атомов углерода на атомы 81, ве, Бп, либо пар атомов углерода на пары атомов типа Аш и Ву
ГЛАВА 3. Электронное строение и энергетический спектр эпициклических углеводородных нанотубуленов
3.1. Введение
3.2. Электронное строение и спектр одноэлектронных состояний полиалициклических нанотубуленных структур и их модификаций (СНз-, 14Н2-, РН2-, ОН-, БН-, Р-, Ы02- и СЫ-замещенных структур)
3.3. Электронно-энергетический спектр эпициклических углеводородных нанотрубок с дефектными слоями, расположенными параллельно оси трубки и состоящими из цепочек атомов О, Б и мостиков О - О и Б - Б
3.4. Электронное строение и энергетический спектр полиалициклических нанотубуленов, содержащих в качестве дефектов замещения наружных атомов водорода группы (0)2Мё, (0)2гп, (0)2А1(ОН), (0)281(0Н)2, (0)281(С1)2, (О)20е(ОН)2, (0)20е(С1)2, (0)28п(0Н)2 и (0)28п(С1)
ГЛАВА 4. Электронное строение и энергетический спектр эпициклических углеводородных нанотубуленов с дефектными группами, содержащими (/-металлы
4.1. Введение

4.2. Электронно-энергетический спектр алициклических нанотрубок, содержащих в качестве дефектов замещения наружных атомов водорода группы (0)2Т1(С1)2,
(0)2Сг(0)2, (0)2Мп(0)20Н, (0)2Ре, (0)2№ и (0)2Мо(С1)2
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.1.6. Свойства нанотубуленов и их применение
Углеродные нанотубулены демонстрируют необычные электрические [81,107,108], магнитные [109], механические [110-112], капиллярные [3,39] и др. физико-химические свойства [2,14,39,47], что предполагает широкие возможности их применений [1,2,15,43]. Интерес к изучению таких систем обусловлен, прежде всего, предсказываемыми в [41,43,49] их особыми электронными свойствами: все “агт-сЬан”-НТ - металлические [41,42,49]; “zig-zag”-трубки - полупроводниковые [41,49], хотя могут являться и металлами при определенных условиях, накладываемых на их геометрическое строение [43,49]. Таким условием является хиральность и перпендикулярность оси трубки направлению С — С связи. Итак, в зависимости от типа симметрии нанотрубок (схемы сворачивания графитового монослоя), они могут быть проводниками, полупроводниками и даже изоляторами.
Электропроводность - основное характерное свойство нанотубуленов; определение типа проводимости занимает особое место в работах экспериментаторов [7,8]. В случае приложения внешнего магнитного поля вдоль оси трубки, нанотубулены могут изменить тип проводимости в зависимости от

магнитного потока (Ф); величина ЗЭЩ осциллирует с периодом Ф
Большое отрицательное значение магнитной восприимчивости нанотубуленов указывает на их диамагнитные свойства (определено при исследовании влияния магнитного поля, перпендикулярного оси трубки, на электронную подсистему НТ) [113-115]. В [116,117] определена анизотропия магнитной восприимчивости (х) углеродных нанотруб; были зафиксированы ее средние показатели, близкие к таковым для графита [118]. Величина % не зависит от ориентации образца (это связано с его неупорядоченной структурой). Температурная зависимость у(Т) нанотубуленов и других форм углерода различаются.