Атомная структура и эмиссионная способность нерегулярных углеродных тубулярных нанокластеров тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат физико-математических наук Терентьев, Олег Анатольевич

• Терентьев, Олег Анатольевич
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Терентьев, Олег Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МЕТОДЫ РАСЧЕТА КОНФИГУРАЦИИ УГЛЕРОДНЫХ НЕРЕГУЛЯРНЫХ ТУБУЛЯРНЫХ НАНОКЛАСТЕРОВ.

1.1. Генерирование координат. Трехпараметрический метод.

1.2. Квантовая модель углеродных нанокластеров.

1.3. Алгоритм расчета геометрии и характеристик нанокластеров.

1.4. Пакет вычислительных программ RING.

1.5. Атомное строение и энергетика акиральных углеродных тубулярных нанокластеров.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Атомная структура и эмиссионная способность нерегулярных углеродных тубулярных нанокластеров»

Объектом исследования в диссертационной работе являются молекулярные цилиндрические поверхности (плотно упакованные атомными углеродными гексагонами), или короткие трубки, насчитывающие от нескольких десятков до нескольких сотен атомов. Подобные структуры по своей сути являются тубулярными нанокластерами. Эти тубулярные нанокластеры могут быть нерегулярными структурами из-за, например, краевых эффектов, возможных локальных дефектов в каркасе, деформации каркаса, а также изменения конфигурации атомного остова вдоль оси.

Выбор объекта исследования обусловлен широким применением таких структур в различных областях физики и техники, например, в качестве тончайших проводников электрического тока и автоэмиттеров, основы базового блока макроячейки с элементами памяти, гибких зондов в микроскопии, нановибраторов и др.

Вопросам изучения физических и химических свойств углеродных наноструктур, разработке математических моделей и их обоснованию, разработке методов исследования этих структур посвящены фундаментальные работы отечественных [1-15] и зарубежных [16-35] авторов.

Характерной особенностью изучаемого объекта, помимо уже отмеченной нерегулярности, является его непериодичность, что с необходимостью требует расчета атомного каркаса по нескольким линейным параметрам. Другими словами, нерегулярность и непериодичность тубулярных нанокласте-ров предполагает наличие математической модели, учитывающей краевые эффекты и деформации остова. Причинами последних могут быть внутренние перемычки (бамбукоподобная структура), изомеризация с поворотом С-С связи на 90° (изомеризация Стоуна-Велса, или £Ж-дефект), элиминирование двух атомов (2К-дефект) или допирование несколькими атомами углерода ("ad-dimer"-дефект), замещение атомов углерода атомами азота (iV-дефект) или других химических элементов.

Сформированные к настоящему времени методы расчета атомной и электронной структур и соответствующие им математические модели условно можно разбить на две группы. Методы первой группы эффективны для исследования нерегулярных, но периодических наноструктур (квазиодномерных кристаллов). К ним можно отнести, например, метод линейной комбинации атомных орбиталей и метод линейных присоединенных плоских волн, использующие континуальную модель структуры. При этом структура полимера воспроизводится трансляцией минимального фрагмента (элементарной ячейки), а влияние концевых эффектов исключается циклическими граничными условиями Борна-Кармана.

Другая группа методов (и математических моделей), основанная на теории групп точечной симметрии, молекулярно-динамических и квантово-химических моделях, допускают изучение нерегулярных непериодических нанообъектов. Несмотря на кажущуюся универсальность, методы этой группы из-за требуемых высоких затрат ресурсов компьютера, применяются, как правило, для изучения малоатомных кластеров. В связи с этим научный интерес представляет разработка "универсального" метода и эффективного программно-математического обеспечения, не требующего значительных затрат машинного времени для изучения атомной и электронной структур, свойств нерегулярных тубулярных нанокластеров (НТН) и физических явлений в них.

Акцент в диссертационной работе ставится на изучение эмиссионной способности и упругости НТН в силу практической важности именно этих свойств нанокластеров в электронных приборах. Известно, что в электрическом поле нанотрубки-автоэмиттеры могут растягиваться под действием пондеромоторной силы, что приводит к возрастанию коэффициента усиления поля на эмитирующих центрах и, как следствие, к увеличению плотности эмиссионного тока.

Таким образом, выбор объекта и направления исследований являются своевременными и актуальными, что и предопределило цель и задачи диссертации.

Целью диссертационной работы является исследование атомного и электронного строения углеродных нерегулярных тубулярных нанокластеров и физических явлений в них на математических моделях.

Достижение цели может быть реализовано решением следующих задач:

- разработка способа вычисления координат атомов моделей НТН различных конфигураций;

- разработка методики расчета электронной структуры НТН;

- разработка вычислительной программы расчета атомной и электронной структур, эмиссионной характеристики (ионизационного потенциала) и параметров упругости (модуля Юнга и модуля кручения) НТН;

- исследование влияние дефектов каркаса на электронное строение, эмиссионную способность и механические свойства НТН.

Методы исследования

Основу исследований составили математический аппарат квантовой химии и компьютерное моделирование.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

1. Метод сильной связи адаптирован для расчета атомной и электронной структур C-N нерегулярных тубулярных нанокластеров [36].

2. Впервые установлена зависимость параметров упругости (модулей Юнга и кручения) от размеров (длины и диаметра) и строения НТН. Установлено, что большей упругостью отличаются кластеры длиной более 2,5 нм и диаметром ~ 1 нм [37-41].

3. Установлено, что с увеличением длины путем наращивания остова нанокластеров кольцами из гексагонов наблюдается монотонное убывание потенциала ионизации в НТН со структурой каркаса типа armchair. В случае увеличения длины путем наращивания остова нитями из атомов углерода наблюдаются затухающие осцилляции. Потенциал ионизации НТН со структурой каркаса типа zigzag монотонно убывает с увеличением длины независимо от способа наращивания остова [42-44].

4. Впервые количественно оценено влияние дефектов каркаса на электронную структуру, эмиссионную способность и упругость НТН [45-47].

5. Впервые показана высокая механическая прочность бамбукоподобных тубулярных нанокластеров на модели нанотрубных кластеров с внутренними перемычками [48].

6. Установлено влияние замещения атомов углерода атомами азота на ионизационный потенциал и параметры упругости: модуль Юнга снижается с появлением атомов азота, потенциал ионизации практически не меняется [36].

7. Показано, что наносистема С60(тубелен)@С450, образованная одностенной трубкой С450 и инкапсулированным тубеленом С6о, стабильна и может служить основой для создания наногироскопа или элемента памяти.

Достоверность полученных результатов обусловлена адекватностью математической модели нанокластеров физическим процессам, сравнением (где это было возможно) и удовлетворительным совпадением полученных результатов с опубликованными (в том числе - экспериментальными) в отечественной и зарубежной печати, результатами решения контрольных задач.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1. Эмиссионная способность нерегулярных тубулярных нанокластеров с каркасом типа zigzag практически не зависит от наличия (отсутствия) дефектов типа SW, 2V, "ad-dimer".

2. Существует такое значение отношения диаметра к длине, или "точка насыщения", начиная с которого прекращается увеличение модуля Юнга с ростом линейных размеров (длины и/или диаметра) нерегулярных тубулярных нанокластеров со структурой каркаса zigzag и armchair.

3. Разработанные трехпараметрический метод генерации координат атомов каркаса по трем линейным параметрам и его программно-математическая реализация позволяют рассчитывать атомную и электронную структуры, потенциал ионизации и модули упругости бездефектных НТН с погрешностью не более 2%.

Научно-практическая значимость результатов

1. Результаты исследования зависимости потенциала ионизации НТН со структурой типа zigzag и armchair позволяют в качестве автоэмиттеров рекомендовать трубки длиной более 5 нм.

2. Наличие точки насыщения предопределяет условия создания тубулярных нанколастеров большой прочности: наибольшей упругостью будут характеризоваться трубки длиной более 2,5 нм и диаметром ~1 нм [37].

3. Разработанные и апробированные методики расчета атомной и электронной структур, параметров упругости и характеристики эмиссионной способности НТН могут служить базой для обоснованного научного прогнозирования свойств как коротких тубулярных наноструктур с появлением дефектов, так и протяженных (под условием циклических граничных условий Борна-Кармана).

Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на 6 российских и международных конференциях:

- Российская школа-конференция молодых ученых и преподавателей «Биосовместимые наноструктурные материалы и покрытия медицинского назначения», Белгород, 25 сентября -1 октября 2006 г.;

- «Saratov Fall Meeting - SFM'06» X International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, September 26 - 29, 2006, Saratov, Russia;

- Четвертая межрегиональная молодежная научная школа «Материалы на-но-, микро- и оптоэлектроники: физические свойства и применение», Саранск, 5-7 октября 2005 г.;

- «Saratov Fall Meeting - SFM'05» IX International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, September 27 - 30, 2005, Saratov, Russia;

- Научная школа-конференция «Нелинейные дни в Саратове для молодых -2005»;

- «Saratov Fall Meeting-SFM'04» ИХ International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics, 2004, Saratov, Russia; и представлены в 16 печатных работах, 3 из которых - в изданиях, включенных в перечень рекомендуемых ВАК РФ.

Личный вклад автора состоит в развитии (адаптации) метода сильной связи для расчета атомной и электронной структур C-N нанокластеров, в разработке алгоритма расчета атомной структуры нанокластеров, создании пакета вычислительных программ; автор также принимал участие в обсуждении и интерпретации полученных результатов.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем диссертации составляет 151 страницу, включая 46 рисунков, 26 таблиц, список литературы из 121 наименования и приложение.

Заключение диссертации по теме «Физическая электроника», Терентьев, Олег Анатольевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствие с целью работы и сформулированными задачами, получены следующие результаты:

1. Разработаны способ вычисления координат атомов моделей нерегулярных тубулярных нанокластеров различных конфигураций по трем линейным параметрам - трехпараметрический метод генерации атомной структуры, и методика расчета электронной структуры НТН; основу вычислительных процедур составил модифицированный метод сильной связи, адаптированный, в частности, для расчета атомной и электронной структур C-N тубулярных нанокластеров.

2. Создан пакет вычислительных программ RING, позволяющий рассчитывать атомную и электронную структуры моделей НТН, потенциал ионизации, параметры упругости (модули Юнга и кручения), в том числе деформированных, дефектных и нанокластеров сложных форм.

3. Тубулярные нанокластеры типа zigzag и armchair не имеют определенного значения потенциала ионизации, их эмиссионная способность определяется строением каркаса и его линейными размерами (длиной и, в незначительной степени, - диаметром). С появлением SW-, 2V-, "ad-dimer"-дефектов в каркасе эмиссионная способность НТН типа zigzag практически не меняется, а эмиссионная способность НТН типа armchair меняется в некотором диапазоне, характерном для данных длины и диаметра каркаса.

4. Высокой упругостью характеризуются бездефектные НТН длиной более 2,5 нм и диаметра ~ 1 нм, а также бамбукоподоные тубулярные нанокластеры.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Терентьев, Олег Анатольевич, 2007 год

1. П.Н. Дьячков "Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения" М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006,293 с.

2. А.В. Елецкий "Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства" // Успехи физических наук, 2002, Т. 172, N 4, с. 401-438.

3. Yu.E. Lozovik, A.M. Popov "Formation and growth of carbon nanostruc-tures: fullerenes, nanoparticles, nanotubes and cones" // Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 1997, V. 40, N 7, P. 717-737.

4. И.В Запороцкова, Н.Г. Лебедев, Л.А. Чернозатонский "Электронное строение углеродных нанотрубок, модифицированных атомами щелочных металлов" // Физика твердого тела, 2004, Т. 46, N 6, с. 1137-1142.

5. Т.Л. Макарова "Электрические и оптические свойства мономерных и полимеризованных фуллеренов" // Физика и техника полупроводников, 2001, Т. 35, N3, с. 257-293.

6. Т.Л. Макарова "Магнитные свойства углеродных структур" // Физика и техника полупроводников, 2004, Т. 38, N 6, с. 641-664.

7. Ф.Н. Томилин, П.В. Аврамов, А.А. Кузубов, С.Г. Овчинников, Г.Л. Пашков "Связь химических свойств углеродных нанотрубок с их атомной и электронной структурами" // Физика твердого тела, 2004, Т. 46, N 6, с.1143-1146.

8. Е.Г.Гальперн, И.В.Станкевич, JI.A.Чернозатонский, АЛ.Чистяков "Структура и электронное строение барреленов" // Письма в ЖЭТФ, 1992, Т. 55, N8, с. 469-472.

9. С.В. Лисенков, И.В. Пономарева, Л.А. Чернозатонский "Базисная конфигурация Y-соединений однослойных углеродных нанотрубок симметрии D3h: структура и классификация" // Физика твердого тела, 2004, Т. 46, N 8, с. 1529-1534.

10. Н.Г. Лебедев, Л.А. Чернозатонский "Квантово-химические расчеты пьезоэлектрических характеристик боронитридных и углеродных нанотрубок" // Физика твердого тела, 2006, Т. 48, N 10, с. 1909-1915.

11. Е. Belova, L.A. Chemozatonskii "Mechanical properties of carbon nanotube bough junctions: A theoretical study" // Phys. Rev. В 2007, V. 75, P. 073412 (4).

12. B.A. Городцов, Д.С. Лисовенко "Об изменчивости упругих свойств многослойных углеродных нанотрубок" // Письма в ЖЭТФ, 2005, Т. 31, N 1, с. 35-41.

13. S. Iijima, Т. Ichihashi "Single-shell carbon nanotubes of l-nm diameter" // Nature 1993, V. 363, P. 603-605.

14. P.M. Ajayan, T.W. Ebbesen "Nanometre-size tubes of carbon" // Rep. Prog. Phys. 1997, V. 60, P. 1025-1062.

15. P.M. Ajayan "Nanotubes from Carbon" // Chem. Rev. 1999, V.99, N7, P. 1787-1799.

16. V.M. Harik "Mechanics of carbon nanotubes: applicability of the continuum-beam models" // Сотр. Mat. Sci. 2002, V. 24, N 3, P. 328-342.

17. M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P.C. Eklund "Science of fullerenes and carbon nanotubes" Academic Press, San Diego, С A, 1996.

18. П. Харрис "Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века" М.: Техносфера, 2003,336 с.

19. Ч. Пул мл., Ф. Оуэне "Нанотехнологии" М.: Техносфера, 2006,336 с.

20. М. Terrones "Production and characterization of novel fullerene-related materials: nanotubes, nanofibers and giant fullerenes" PhD thesis. Univ. Sussex, 1997,232 pp.

21. R. Saito, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus "Physical properties of carbon nanotube" Imperial College Press, London, 1998,272 pp.

22. Y. Saito, S. Uemura "Field emission from carbon nanotubes and its application to electron sources" // Carbon 2000, V. 38, N 2, P. 169-182.

23. D. Tomanek, RJ. Enbody "Science and application of nanotubes" Kluwer Academic Publishers, 2002,397 pp.

24. T. Guo, P. Nikoleav, A.G. Rinzler, D. Tomanek, D.T. Colbert, R.E. Smalley "Self-assembly of tubular fullerenes" // J. Phys.Chem. 1995, V. 99, N 27, P.10694-10697.

25. W.K. Hsu, J.P. Hare, M. Terrones, H.W. Kroto, D.R.M. Walton, P.J.F. Harris "Condensed-phase nanotubes" //Nature 1995, V. 377, P. 687-687.

26. W.K. Hsu, J.P. Hare, M. Terrones, H.W. Kroto, D.R.M. Walton "Electrolytic formation of carbon nanostructures" // Chem. Phys. Lett. 1996, V. 262, N 12, P. 161-166.

27. R.S. Ruoff, D. Qian, W.K. Liu "Mechanical properties of carbon nanotubes: theoretical predictionsand experimental measurements" // C.R. Physique 2003, V. 4, N9, P. 993-1008.

28. D. Qian, W.K. Liu, R.S. Ruoff "Mechanics of Сад in nanotubes" // J. Phys. Chem. В 2001, V. 105, N 44. P. 10753-10758.

29. N. Sano, M. Chhowalla, D. Roy, G.A.J. Amaratunga "Viability of sub-0.4-nm diameter carbon nanotubes" // Phys. Rev. В 2002, V. 66, N 11, P. 113403 (4).

30. H.W. Kroto, A.W. Allaf, S.P. Baum "C60: Buckminsterfullerene" // Chem. Rev. 1991, V. 91, P. 1213-1235.

31. CAO Ze-Xian "Electronic Structure and Stability of C2o Isomers" // Chin. Phys. Lett. 2001, V. 18, N 8, P. 1060-1063.

32. G. Gao, T. £agin, W.A. Goddardlll "Energetics, structure, mechanical Mid vibrational properties of single-walled carbon nanotubes" // Nanotechnology, 1998, V. 9, N3, P. 184-191.

33. O.E. Глухова, O.A. Терентьев "Теоретическое исследование электронных и механических свойств C-N однослойных нанотрубок" // Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 2007, Т. 10, N 3.

34. О.Е. Глухова, О.А. Терентьев "Теоретическое изучение зависимостей модулей Юнга и кручения тонких однослойных углеродных нанотрубокzigzag и armchair от геометрических параметров" // Физика твердого тела, 2006, Т. 48, N7, с. 1329-1335.

35. О.Е. Глухова, О.А. Терентьев "Моделирование физических свойств углеродных нанотрубок" // Вестник ННГУ. Математическое моделирование и оптимальное управление. Изд-во Нижегородского ун-та, 2006, N 3 (32), с. 6475.

36. О.Е. Глухова, А.И. Жбанов, О.А. Терентьев "Расчет механических свойств тонких углеродных нанотрубок малой длины с открытыми концами" //Вопросы прикладной физики. Изд-во СГУ, 2004, N 10, с. 72-75.

37. О.Е. Глухова, А.И. Жбанов, О.А. Терентьев "Теоретическое изучение упругих свойств однослойных углеродных нанотрубок" // Вопросы прикладной физики. Изд-во СГУ, 2002, N 8, с. 39-41.

38. О.Е. Глухова, О.В. Орлова, О.А. Терентьев "Влияние геометрических параметров на потенциал ионизации углеродной нанотрубки armchair" // Вопросы прикладной физики. Изд-во СГУ, 2005, N 12, с. 108-111.

39. О.Е. Глухова, А.И. Жбанов, О.А. Терентьев "Исследование зависимости потенциала ионизации однослойных углеродных нанотрубок от их длины" // Вопросы прикладной физики. Изд-во СГУ, 2003, N 9, с.77-78.

40. О.Е. Глухова, О.А. Терентьев "Теоретическое исследование влияния дефектов каркаса на электронные и механические свойства углеродных на-нотрубок" // Вопросы прикладной физики. Изд-во СГУ, 2006, N 13, с. 81-86.

41. О.А. Терентьев "Влияние дефектов на электронные и упругие свойства углеродных нанотрубок" // Материалы научной школы-конференции «Нелинейные дни в Саратове для молодых 2005» Изд-во Государственного учеб.-науч. центра «Колледж», Саратов, 2005, с. 51-54.

42. О.Е. Глухова, А.С. Колесникова, О.А. Терентьев "Моделирование и теоретическое исследование бамбукоподобных углеродных нанотрубок" // Вопросы прикладной физики. Изд-во СГУ, 2006, N 13, с. 86-88.

43. L. Goodwin "A new tight binding parametrization for carbon" // J. Phys.: Cond. Matter. 1991, V. 3, N 22, P. 3869-3873.

44. О.Е. Глухова, А.И. Жбанов "Равновесное состояние нанокластеров Сбо, С70, С72 и локальные дефекты молекулярного остова" // Физика твердого тела, 2003, Т. 45, N1, с. 180-186.

45. Т. Кларк "Компьютерная химия: Пер. с англ." М.: Мир, 1990,383 с.

46. А.И. Мелькер, Д.А. Корнилов "Молекулярно-динамическое исследование разрушения однослойных углеродных нанотрубок при растяжении" // Физика твердого тела, 2005, Т. 47, N 6, с. 979-985.

47. В.М. Локтев "Легированный фуллерит первый трехмерный органический сверхпроводник" // Физика низких температур, 1992, Т. 18, N 3, с. 217237.

48. Дж.А. Попл "Квантово-химические модели" // Успехи физических наук, 2002, Т. 172, N 3, с. 349-356.

49. A. Moewes, E.Z. Kurmaev, J.S. Tse, M. Geshi, M.J. Ferguson, V.A. Trofimova, Y.M. Yarmoshenko "Electronic structure of alkali-metal-doped M8Si46 (M=Na,K) clathrates" // Phys. Rev. В 2002, V. 65, N 15, P. 153106 (3).

50. У. Харрисон "Электронная структура и свойства твердых тел" М.: Мир, 1983, Т. 1,382 с.

51. J.R.D. Copley, D.A. Neumann, R.L. Cappelletti, W.A. Kamitakahara "Neutron scattering studies of C6o and its compounds" // Phys. Chem. Solids. 1992, V. 53, N11, P. 1353-1371.

52. Y. Wang, G.T. Hager, P.C. Eklund "Interband dielectric function of C^ and МбСбо (M=K,Rb,Cs)" // Phys. Rev. В 1992, V. 45, N 24, P. 14396-14399.

53. Z. Xin, Z. Jianjun, O.-Y. Zhong-can "Strain energy and Young's modulus of single-wall carbon nanotubes calculated from electronic energy-band theory" // Phys. Rev. В 2000, V. 62, N 20, P. 13692-13696.

54. J.P. Lu "Elastic properties of carbon nanotubes and nanoropes" // Phys. Rev. Lett. 1997, V. 79, N 7, P. 1297-1300.

55. K.M. Liew, X.Q. He, C.H. Wong "On the study of elastic and plastic properties of multi-walled carbon nanotubes under axial tension using molecular dynamics simulation" // Acta Materialia 2004, V. 52, N 9, P. 2521-2527.

56. M. Dequesnes, S.V. Rotkin, N.R. Aluru "Calculation of pull-in voltages for carbon-nanotube-based nanoelectromechanical switches" // Nanotechnology 2002, V. 13, N1, P. 120-131.

57. L. Shen, J. Li "Transversely isotropic elastic properties of single-walled carbon nanotubes" // Phys. Rev. В 2004, V. 69, P. 045414 (10).

58. O.E. Глухова, А.И. Жбанов, А.Г. Резков "Вращение внутренней оболочки наночастицы С2о@С8о" // Физика твердого тела, 2005, Т. 47, N 2, с. 376382.

59. Т. Hertel, R.E. Walkup, P. Avouris "Deformation of carbon nanotubes by surface van der Waals forces" // Phys. Rev. В 1998, V. 58, N 20, P. 13870-13873.

60. H.B. Хохряков, C.C. Савинский, Дж.М. Молина "Фононные спектры углеродных нанотрубок" // Письма в ЖЭТФ, 1995, Т. 62, N 7, с. 595-599.

61. Н.В. Хохряков, С.С. Савинский "Численный расчет электронного и колебательного спектров фуллерена С6о в параметрической модели сильной связи" // Физика твердого тела, 1994, Т, 36, N 12, с. 3524-3529.

62. O.E. Glukhova, A.I. Zhbanov, I.G. Torgashov, N.I. Sinitsyn, G.V. Torgashov "Ponderomotive forces effect on the field emission of carbon nanotube films" // Appl. Surf. Sci. 2003, V. 215, P. 149-159.

63. A. Rinzler, J.H.Hafner, P.Nikolaev, P. Nordlander, D.T.Colbert, R.E. Smalley, L. Lou, S.G. Kim, D. Tomanek "Unraveling Nanotubes: Field Emission from an Atomic Wire" // Science 1995, V. 269, P. 1550-1553.

64. Y.Saito, K.Hamaguchi, K.Hata , K.Uchida, Y.Tasaka, F.Ikazaki, M. Yumura, A. Kasuya, Y. Nishina "Conical beams from open nanotubes" // Nature 1997, V. 389, P. 554-555.

65. J.M. Bonard, T. Stockli, F.Maier, W.A.deHeer, A.Chatelain "Field-emission-induced luminescence from carbon nanotubes" // Phys. Rev. Lett. 1998, V. 81, N17, P. 1441-1444.

66. Y. Saito, S. Uemura, K. Hamaguchi "Cathode ray tube lighting elements with carbon nanotube field emitters" // Jpn. J. Appl. Phys. 1998, V. 37, N 3B, P. 346-348.

67. A. De Vita, J.C. Charlier, X. Blase, R. Car "Electronic structure at carbon nanotube tips" // Appl. Phys. A 1999, V. 68, N 3, P. 283-286.

68. H. Sugie, M. Tanemura, V. Filip, K. Iwata, K. Takahashi, F. Okuyama "Carbon nanotubes as electron source in an x-ray tube" // Appl. Phys. Lett. 2001, V. 78, N17, P. 2578-2580.

69. N.S. Lee, D.S. Chung, I.T. Han, J.H. Kang, Y.S. Choi, H.Y. Kim, S.H. Park, Y.W. Jin, W.K. Yi, M.J. Yun, et al. "Application of carbon nanotubes to field emission displays" // Diamond Rel. Mater. 2001, V. 10, N 2, P. 265-270.

70. R.H. Baughman, A.A. Zakhidov, W.A. de Heer "Carbon nanotubes-the route toward applications" // Science. 2002, V. 297, P. 787-792.

71. W.B. Choi, E. Bae, D. Kang, S. Chae, B. Cheong, J. Ко, E. Lee, W. Park "Aligned carbon nanotubes for nanoelectronics" // Nanotechnology 2004, V. 15, N10, P. 512-516.

72. U. Lindefelt "Resonances and rotation symmetries in the conductance of armchair carbon nanotubes with extended defect pairs" // Phys. Rev. B. 2005, V. 72, N15. P. 153405(4).

73. W. Guo, W. Zhong, Y. Dai, S. Li "Coupled defect size effects on interlayer friction in multiwalled carbon nanotubes" // Phys. Rev. В 2005, V. 72, N7, P. 075409 (10).

74. Q. Zhang, H. Yang, C. Zhang, Z. Ma "Shot noise and conductance in metallic carbon nanotubes in the presence of correlated defects" // Phys. Rev. В 2006, V. 73, N23, P. 235438(6).

75. J.-M. Bonard, J.-P. Salvetat, T. Stockli, L. Forro, A. Chatelain "Field emission from single-wall carbon nanotube films" // Appl. Phys. Lett. 1998, V. 73, N 7, P. 918-920.

76. S. Suzuki, C. Bower, Y. Watanabe, O. Zhou "Work functions and valence band states of pristine and Cs-intercalated single-walled carbon nanotube bundles" // Appl. Phys. Lett. 2000, V. 76, N 26, P. 4007-4009.

77. S. Hanand, J. Ihm "Role of the localized states in field emission of carbon nanotubes" // Phys. Rev. В 2000, V. 61, N 15, P. 9986-9989.

78. M.J. Treacy, T.W. Ebbsen, J.M. Gibson "Exceptionally high Young's modulus observed for individual carbon nanotubes" // Nature 1996, V. 381, P. 678680.

79. A. Krishnan, E. Dujardin, T.W. Ebbesen, P.N. Yianilos, M.M.J. Treacy "Young's modulus of single-walled nanotubes" // Phys. Rev. В 1998, V. 58, N 20, P. 14013-14019

80. E.W. Wong, P.E. Sheehan, C.M. Lieber "Nanobeam mechanics: elasticity, strength, and toughness of nanorods and nanotubes" // Science 1997, V. 277, P. 1971-1975.

81. J.-P. Salvetat, G.A.D. Briggs, J.-M. Bonard, R.R. Bacsa, A.J.Kulik, T. Stockli, N.A. Burnham, L. Forro "Elastic and shear moduli of single-walled carbon nanotube ropes" // Phys. Rev. Lett. 1999, V. 82, N 5, P. 944-947.

82. C.F. Cornwell, L.T. Wille "Elastic properties of single-walled carbon nanotubes in compression" // Solid State Comm. 1997, V. 101, N 8, P. 555-558.

83. B.I. Yakobson, C.J. Brabec, J. Bernholc "Nanomechanics of carbon tubes: instabilities beyond linear response" // Phys. Rev. Lett. 1996, V. 76, N14, P. 25112514.

84. E. Hernandez, C. Goze, P. Bernier, A. Rubio "Elastic properties of С and BxCyNz composite nanotubes" // Phys. Rev. Lett. 1998, V. 80, N 20, P. 4502-4505.

85. Л.Д. Ландау, E.M. Лившиц. Теоретическая физика. T.7. Теория упругости. М. 2001.

86. P.L. McEuen, M.S. Fuhrer, H. Park "Single-walled carbon nanotube electronics" // IEEE Transaction on Nanotechnology 2002, V. 1, N 1, P. 78-85.

87. J.-M. Bonard, Th. Stockli, O. Noury, A. Chatelain "Field emission from cylindrical carbon nanotube cathodes: Possibilities for luminescent tubes" // Appl. Phys. Lett. 2001, V. 78, N 18, P. 2775-2777.

88. N. Abanshin, E. Muchina, N. Nikishin, B. Gorfinkel, A. Kastalsky, D. Kru-sos, F. DiSanto, S. Shokhor "New field emission display technology" // IVeSC 2002, Proceedings, Supplement, Saratov, Russia, July 15-19,2002, P. 13-14.

89. W.B. Choi, D.S.Chung, J.H.Kang, H.Y.Kim, Y.W.Jin, I.T.Han, Y.H. Lee, J.E. Jung, N.S. Lee, G.S. Park, J.M. Kim "Fully sealed, high-brightness carbon-nanotube field-emission display" // Appl. Phys. Lett. 1999, V. 75, N20, P. 3129-3131.

90. V.H. Crespi, M.L. Cohen "/« situ band gap engineering of carbon nanotubes" // Phys. Rev. Lett. 1997, V. 79, N 11, P. 2093-2096.

91. S.G. Louie "Electronic properties, junctions, and defects of carbon nanotubes" // Topics in Applied Physics (Carbon Nanotubes) 2001, V. 80, P. 113-145.

92. J.W.G. Wildoer, L.C. Venema, A.G. Rinzler, R.E. Smalley,C. Dekker "Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes" // Nature 1998, V. 391, P. 59-62.

93. Y. Miyamoto, A. Rubio, S. Berber, M. Yoon, D. Tomanek "Spectroscopic characterization of Stone-Wales defects in nanotubes" // Phys. Rev. В 2004, V. 69, N12, P. 121413(4).

94. J.-P. Salvetat, J.-M. Bonard, N.H. Thomson, A.J. Kulik, L. Forro, W. Benoit, L. Zuppiroli "Mechanical properties of carbon nanotubes" // Appl. Phys. A 1999, V. 69, N3, P. 255-260.

95. B.B. Белавик, A.B. Окотруб, Л.Г. Булушева "Исследование влияния дефектности на электронное строение углеродных нанотруб по данным рентгеновской спектроскопии и квантовой химии" // Физика твердого тела, 2002, Т. 44, N4, с. 638-640.

96. D.-H. Oh, J.M. Park, K.S. Kim "Structures and electronic properties of small carbon nanotube tori" // Phys. Rev. В 2000, V. 62, N 3. P. 1600-1603.

97. L. Liu, C.S. Jayanthi, S.Y. Wu "Structural and electronic properties of a carbon nanotorus: Effects of delocalized and localized deformations" // Phys. Rev. В 2001, V. 64, N3, P. 033412(4).

98. V. Meunier, Ph. Lambin, A.A. Lucas "Atomic and electronic structures of large and small carbon tori" // Phys. Rev. В 1998, V 57, N 23, P. 14886-14890.

99. J. Chen, Y. Li , Y. Ma , Y. Qin, L. Chang "Formation of bamboo-shaped carbon filaments and dependence of their morphology on catalyst composition and reaction conditions" // Carbon 2001, V. 39, N 10, P. 1467-1475.

100. X. Wang, W. Hu , Y. Liu, C. Long , Y. Xu, S. Zhou, D. Zhu, L. Dai "Bamboo-like carbon nanotubes produced by pyrolysis of iron(II) phthalocyanine" // Carbon 39, V. 2001, P. 1533-1536.

101. S. Ihara, S. Itoh "Helically coiled cage forms of graphitic carbon" // Phys. Rev. В 1993. V. 48, N 8, P. 5643-5647.

102. M. Otani, S. Okada, A. Oshiyama "Energetics and electronic structures of one-dimensional fullerene chains encapsulated in zigzag nanotubes" // Phys. Rev. В 2003. V. 68, N 12. P. 125424 (8).

103. E.G.Noya, D. Srivastava, L.A. Chernozatonskii, M. Menon "Thermal conductivity of carbon nanotube peapods" // Phys. Rev. В 2004. V. 70, N11, P. 115416(5).

104. T. Pichler, X. Liu, M. Knupfer, J. Fink "Electronic properties of intercalated single-wall carbon nanotubes and Сбо peapods" // New Journal of Physics 2003. V. 5, P. 156.1-156.23

105. J. Lu, S. Nagase, S. Zhang, L. Peng "Strongly size-dependent electronic properties in Ceo-encapsulated zigzag nanotubes and lower size limit of carbon nanopeapods" // Phys. Rev. В 2003. V. 68, N 12. P. 121402 (4).

106. K.S. Troche, V.R. Coluci, S.F. Braga, D.D. Chinellato, F. Sato, S.B. Legoas, R. Rurali, D.S. Galvao "Prediction of ordered phases of encapsulated Сбо, C70, mid C78 inside carbon nanotubes" // Nano Lett. 2005. V. 5, N 2, P. 349-355.

107. I. Ponomareva, L.A. Chernozatonskii, A.N. Andriotis M. Menon "Formation pathways for single-wall carbon nanotube multiterminal junctions" // New Journal of Physics 2003, V. 5,P. 119.1-119.12.

108. R. Egger, B. Trauzettel, S. Chen, F. Siano "Transport theory of carbon nanotube Y junctions" // New Journal of Physics 2003. V. 5, P. 117 (14).

109. C.H. Lee, К.Т. Kang, K.S.Park, M.S. Kim, H.S.Kim, H.G. Kim, J.E. Fischer, A.T. Johnson "The nano-memory devices of a single wall and peapod structural carbon nanotube field effect transistor" // Jpn. J. Appl. Phys. 2003. V. 42, N 8, P. 5392-5394.

110. M. Krause, M. Hulman, H. Kuzmany, O. Dubay, G. Kresse, K. Vietze, G. Seifert, C. Wang, H. Shinohara "Fullerene quantum gyroscope" // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93, N 13. P. 137403 (4).

111. M.C. dos Santos, F. Alvarez "Structure and property relationships of amorphous CNX: a joint experimental and theoretical study" // Braz. J. Phys. 2000. V. 30, N 3, P. 499-507.

112. S. Itoh, S. Ihara, J. Kitakami "Toroidal form of carbon C360" // Phys. Rev. В 1993. V. 47, N3, P. 1703-1704.

113. Y-K. Kwon, D. Tomanek, S. Iijima ""Bucky shuttle" memory device: synthetic approach and molecular dynamics simulations" // Phys. Rev. Lett. 1999, V. 82, N7, P. 1470-1473.

114. О.Е. Глухова, А.А. Дружинин, А.И. Жбанов, А.Г. Резков "Структура фуллеренов высоких групп симметрии" // Журнал структурной химии, 2005, Т. 46, N3, с. 514-520.