Электронная структура углеродных нанотрубок, карбина и металлических нанопроводов с точечными дефектами замещения

• Автор: Кутлубаев, Денис Зуфарович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Введение .

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Точечные дефекты в углеродных нанотрубках, карбине и металлических нано про водах
1.2. Метод линеаризованных присоединенных цилиндрических воли для идеальных нехиральных нанотрубок

1.2.1. Введение

1.2.2. Структура нанотрубок

1.2.3. Одноэлектронный гамильтониан и цилиндрический маффин

тин потенциал.

1.2.4. Решение уравнения Шрдингера для межеферной области .

1.2.5. Решение уравнения Шрдингера для области МТсфер

1.2.6. Сшивка функций на границах МТсфер

1.2.7. Интегралы перекрывания
1.2.8. Матричные элементы гамильтониана
1.2.9. Законы дисперсии электронов нанотрубки
1.2 Парциальные заряды.
1.3. Метод линеаризованных присоединенных цилиндрических волн для хиральных наиотрубок
1.3.1. Введение
1.3.2. Винтовая и вращательная симметрия нанотрубок
1.3.3. Симметрия волновых функций
1.3.4. Одноэлектронные собственные функции.
1.3.5. Симмстризованные базисные волновые функции в межеферной области .
1.3.6. Симметризованные базисные волновые функции в МТ
области .
1.3.7. Интегралы перекрывания и матричные элементы гамильтониана .
1.4. Метод линеаризованных присоединенных цилиндрических волн для нанопроводов
1.5. Эффекты, возникающие при учете спинорбиталыюго взаимодействия в нанотрубках
1.6. Выводы к первой главе.
Глава 2. Метод функций Грина и линеаризованных присоединенных цилиндрических волн для точечных дефектов в одноатомных напоироводах и нехиральиых нанотрубках
2.1. Теоретическая часть вывод уравнений
2.1.1. Одноэлсктронная функция Грина.
2.1.2. Одиоэлектропная функция Грина для массива МТ сфер
2.1.3. Структурная функция Грина для идеальной нехиральной нанотрубки и нанопровода
2.1.4. матрица
2.1.5. Функция Грииа и плотность состояний для нехиральной нанотрубки и нанопровода с дефектом замещения .
2.2. Результаты расчетов точечных дефектов В и в карбине .
2.3. Результаты расчетов точечных дефектов 4 и в медном од
ноатомио.м нанопроводе.
2.4. Выводы ко второй главе
Глава 3. Метод функций Грииа и линеаризованных присоединенных цилиндрических волн для точечных дефектов в хиральных нанотрубках
3.1. Теоретическая часть вывод уравнений
3.2. Результаты расчетов точечных дефектов В и.М в углеродных
нанотрубках
3.3. Выводы к третьей главе
Глава 4. Релятивистский метод линеаризованных присоединенных цилиндрических воли с учетом спинорбиталыюгоСО
взаимодействия.
4.1. Теоретическая часть вывод уравнений
4.1.1. Метод расчета.
4.1.2. Электронный потенциал.
4.1.3. Матричные элементы спинорбиталыюго взаимодействия
4.2. Результаты расчетов спинорбитальных щелей в нанотрубках типа кресло по релятивистскому метод ЛПЦВ
4.3. Выводы к четвертой главе
Выводы.
Литература


В данной диссертации речь также пойдет о взаимодействии спина электронов с их орбитальным движением в напотрубке, которое в последние годы привлекло большое внимание в исследованиях нанотрубок. Было установлено, что благодаря этому взаимодействию происходит расщепление энергетивеских уровней в панотрубках, приводящее к появлению новых энергетических уровней и щелей порядка 0. В 8. Цель диссертационной работы состоит в разработке нового метода расчета электронной структуры дефектов в папотрубках, карбине и металлических нанопроводах, основанного па технике функций Грина и методе линейных присоединенных цилиндрических волн ЛПЦВ, а также в развитии релятивистского метода ЛПЦВ для расчета эффектов, связанных со спинорбитальным взаимодействием в нанотрубках. Была разработана теоретическая основа метода ЛПЦВ и функций Грина для цилиндрических ианосистем с точечными дефектами. Написана компьютерная программа для вычисления электронной структуры дефектов в нанотрубках. Рассчитаны электронные структуры углеродных ианотрубок, карбина и металлических нанопроводов с дефектами. Разработан релятивистский метод ЛПЦВ, позволяющий учесть СО взаимодействие. Написана компьютерная программа для вычисления спинорбитальиых щелей в нанотрубках методом ЛПЦВ и проведены соответствующие расчеты панотрубок типа кресло. Рассчитаны энергетические щели вблизи уровня Ферми металлических нанотрубок, возникающие благодаря СО взаимодействию. Разработан новый метод расчета электронной структуры дефектов в наиотрубках, карбине и цилиндрических металлических нанопроводах, основанный на технике функций Грина и методе ЛПЦВ. Впервые рассчитаны точечные дефекты замещения в нанотрубках, карбине и металлических нанопроводах. Впервые на основе неэмпирических квантовомеханических расчетов определены энергии спинорбитальных щелей на уровне Ферми металлических нанотрубок. Результаты, изложенные в диссертации, использованы для предсказания электронной структуры точечных дефектов замещения в панотрубках, карбипе и металлических наноироводах, а также для предсказаний с учетом спинорбиталыюго взаимодействия. Метод функций Грина и ЛПЦВ. Результаты расчетов точечных дефектов в нанотрубках, карой не и м етал л и ческ и х наноп роводах. Релятивистский метод ЛПЦВ, учетывающий эффекты спинорбитального взаимодействия. Результаты расчетов спинорбитальных щелей на уровне Ферми металлических нанотрубок. Интернетконференция Современные направления теоретических и прикладных исследований марта на сайте . Работа выполнена в рамках государственного контракта . ФЦП Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научнотехнического комплекса России на годы и поддержана Российским фондом фундаментальных исследований грант 1. Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 5 печатных работах, из них 3 статьи в рецензируемых журналах, 2 статьи в сборниках трудов конференций. Разработка теории метода функций Грина и линеаризованных присоединенных цилиндрических волн для цилиндрических неорганических нанопроводов и нанотрубок с точечными дефектами. Разработка, написание и тестирование программы для расчета электронной структуры точечных дефектов в нанотрубках и нанопроводах на языке РогЬгап. Применение разработанной программы для расчета точечных дефектов в нанотрубках, карбине и цилиндрических металлических нанопроводах. Разработка релятивистского метода ЛПЦВ, позволяющего учесть СО взаимодействие. Разработка, написание и тестирование программы для расчета спинорбитальных щелей на уровне Ферми металлических нанотрубок на языке БогНап. Применение разработанной программы для расчета спинорбитальных щелей на уровне Ферми металлических нанотрубок. Диссертация соответствует паспорту специальности физическая химия по п. Экспериментальное определение и расчет параметров строения молекул и пространственной структуры веществ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 4 глав, заключения и библиографии. Общий объем диссертации 7 страниц, из них страниц текста, включая рисунков. Библиография включает 0 наименований.