Исследование электронного строения функционализированных углеродных нанотрубок спектроскопическими методами с использованием синхротронного излучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, доктор физико-математических наук Бржезинская, Мария Михайловна

• Бржезинская, Мария Михайловна
• доктор физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Бржезинская, Мария Михайловна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Обзор исследований структуры и электронного строения углеродных нанотрубок.

1.1. Общие закономерности структуры одностенных и многостенных углеродных нанотрубок. Функционализация.

1.2. Электронные состояния в углеродных нанотрубках.

1.3. Природа shake up процессов.

1.4. Химсдвиги в углеродных системах. Галогенизация.

1.5. Исследование нанотрубок методом характеристических потерь энергии электронами.

1.6. Постановка задачи.

ГЛАВА 2. Экспериментальные детали исследования.

2.1. Образцы и модели, использованные в исследовании.

2.1.1. Многостенные углеродные нанотрубки.

2.1.2. Фторированные многостенные углеродные нанотрубки.

2.1.3. Фторид графита.

2.1.4. Одностенные углеродные нанотрубки.

2.1.5. Фторированные одностенные углеродные нанотрубки.

2.1.6. Одностенные углеродные нанотрубки-2.

2.1.7. Высокоупорядоченный пиролитический графит.

2.1.8. Наноалмазы.

2.1.9. Многостенные углеродные нанотрубки-2.

2.1.10.Модели ультратонких одностенных углеродных нанотрубок.

2.2. Методики спектроскопических исследований.

2.2.1. Взаимодействие излучения и частиц с веществом.

2.2.2. Методика проведения экспериментов методом спектроскопии характеристических потерь энергии электронами, оже-спектроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.

2.2.3. Методика проведения экспериментов методом фотоэлектронной спектроскопии и рентгеновской абсорбционной спектроскопии с использованием синхротронного излучения.

2.2.4. Методика проведения экспериментов по воздействию ионами на структуру углеродных нанотрубок.

2.2.5. Методика проведения экспериментов по дегалогенизации фторированных углеродных нанотрубок.

2.3. Мониторирование углеродных загрязнений оптических элементов каналов вывода синхротронного излучения на электронных накопителях.

2.3.1. Описание Российско-Германского канала вывода синхротронного излучения на электронном накопителе BESSY II.

2.3.2. Мониторирование углеродных загрязнений оптических элементов каналов вывода синхротронного излучения.

2.4. Методика зонных расчетов электронного строения углеродных нанотрубок.

2.4.1. Выражения для базисных функций.

2.4.2. Гамильтониан и матрицы перекрывания.

2.4.3. Электронная плотность и потенциал.

ГЛАВА 3. Исследования графита спектроскопическими методами.

3.1. Атомное и электронное строение графита.

3.2. Особенности NEXAFS спектра графита.

3.3. Характеристические потери энергии электронами в графите. Плазмоны и их дисперсия.

3.3.1. Экспериментальные результаты и их качественная интерпретация.

3.3.2. Закономерности дисперсии л+о-плазмонов в графите.

3.3.3. Закономерности дисперсии я-плазмонов в графите.

3.4. Cls-фотоэлектронные спектры графита. Сателлиты.

3.4.1. Общий анализ shake up сателлитов в графите.

3.4.2. Дисперсия 7С-плазмонов.

3.4.3. Дисперсия сверхдальних плазмонов.

3.5. Обсуждение и выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Исследования электронного строения углеродных нанотрубок спектроскопическими методами.

4.1. Структура зон в углеродных нанотрубках.

4.1.1 Общие замечания.

4.1.2 Строение зон в ультратонких одностенных нанотрубках.

4.2. NEXAFS спектры углеродных нанотрубок.

4.3. Характеристические потери энергии электронами в углеродных нанотрубках. Свойства плазмонов.

4.3.1. Экспериментальные результаты и их качественная интерпретация.

4.3.2. Общие свойства плазмонов.в углеродных нанотрубках.

4.4. Фотоэлектронные Cls-спектры углеродных нанотрубок.

ГЛАВА 5. Модификация электронной структуры углеродных нанотрубок под действием физических факторов.

5.1. NEXAFS спектры облученных нанотрубок.

5.2. Характеристические потери энергии электронами в облученных нанотрубках.

5.2.1. Потери на возбуждение 7С-электронов.

5.2.2. Потери на возбуждение я+g-электронов.

5.3. Фотоэлектронные Cls-спектры облученных ионами углеродных нанотрубок.

ГЛАВА 6. Спектроскопические исследования фторированных углеродных нанотрубок.

6.1. Фотоэлектронные спектры фторированных нанотрубок.

6.1.1. Cl s- и Fls-фотоэлектронные спектры МСНТ.

6.1.2. Cls-фотоэлектронные спектры ОСНТ.

6.1.3. Сателлиты вблизи Cls- и Fls-пиков в фотоэлектронных спектрах фторированных МСНТ.

6.1.4. Моделирование сателлитных спектров фторированных МСНТ.

6.2. Исследование влияния фторирования на NEXAFS спектры углеродных нанотрубок.

6.2.1. Влияние фторирования на NEXAFS спектры МСНТ.

6.2.2. Влияние фторирования на NEXAFS спектры ОСНТ.

6.3. Термическое дегалогенирование углеродных нанотрубок.

6.3.1. Термическое дегалогенирование МСНТ.

6.3.2. Термическое дегалогенирование ОСНТ.

Выводы по главе 6.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование электронного строения функционализированных углеродных нанотрубок спектроскопическими методами с использованием синхротронного излучения»

В ряду аллотропных форм твёрдого углерода в последние два десятилетия появились искусственно созданные метастабильные каркасные структуры. Это фуллерены, нановолокна и углеродные нанотрубки. Подробному экспериментальному и теоретическому изучению электронного строения последних посвящена диссертационная работа.

Актуальность работы. После открытия в 1991 году углеродных нанотрубок (УНТ) различных размеров и формы они привлекли к себе огромный интерес исследователей и технологов вследствие их перспективности для науки и нанотехнологий [1]. УНТ обладают уникальным набором свойств, среди которых: значительная механическая прочность, хорошая электро- и теплопроводность, избирательная оптическая активность, высокая способность к адсорбции целого спектра газов и жидкостей, капиллярность и др. [2-5].

К настоящему моменту УНТ широко используются либо планируются к примененеию в наноэлектронике, приборостроении, компьютерной индустрии, медицине, космической и авиационной промышленности, военной технике, телекоммуникационных [6] и биотехнологиях [7] и т.д. Имеются сообщения о применении УНТ в качестве наноабсорберов для фильтров по удалению бактериальных и вирусных патогенов из воды [8-11], в качестве сенсоров по определению уровня глюкозы в крови, т.к. тонкие нанотрубки обладают естественной флюоресценцией в ИК-диапазоне [12]. Крайне актуально применение УНТ в биологических и био-медицинских целях поскольку УНТ могут быть использованы для прямой доставки генетических материалов непосредственно в клетки [13-15].

Тем не менее возможности современных нанотехнологий, оперирующих углеродными нанотрубками разных диаметров и свойств, в настоящее время существенно ограничены слабым знанием многих особенностей атомно-молекулярного и электронного строения УНТ, которое закладывается непосредственно при их синтезе. Кроме того образовалась целая отрасль нанотехнологий, занимающаяся модификацией свойств углеродных нанотрубок широким арсеналом различных физико-химических методов. Признано, что именно модификация (т.е. воздействие на структуру УНТ плазмой, нагревом или заряженными частицами) и их функционализация (присоединение к поверхности УНТ отдельных атомов или молекул, либо сложных молекулярных агрегатов) способна расширить границы применимости УНТ в области создания композиционных материалов для наноэлектроники, сенсорики, водородной энергетики, биотехнологии, медицины и т.д. [16].

Боковые поверхности УНТ - это графеноподобные цилиндрически или конически деформированные поверхности. Большей частью они химически инертны. Направленная модификация и функционализация радикально изменяет свойства этой поверхности, а фактически и всей углеродной наносистемы. Современные методы функционализации УНТ можно условно представить тремя направлениями [17-21]: ковалентное связывание, физическая абсорбция и гибридное присоединение [22]. В настоящий момент еще не разработаны общие теоретические основы оптимальной модификации и функционализации. Наука и технология УНТ находятся на стадии накопопления эмпирической информации и ее оценки практиками, занимающимися созданием новых уникальных углеродсодержащих материалов.

Одно из направлений химической функционализации УНТ является фторирование (галогенирование) их поверхности и/или объема [23-26].

Фторирование способно уменьшить химическую инертность поверхности УНТ и повысить степень растворимости и деагломерирования [27]. Главный вопрос заключается в оптимизации степени фторирования УНТ. С этой целью галогенизация интенсивно исследуется различными физическими методами, среди которых спектроскопические методики занимают ведущую роль [23-26, 28-31]. Использование набора спектроскопических методов исследования способно дать необходимую информацию о состоянии электронной подсистемы УНТ в процессе их функционализации. Фактически это научная задача, соединенная с высокими технологиями.

Представим актуальность и современность выбранных для исследования экспериментальных методик.

Рентгеновская абсорбционная спектроскопия или NEXAFS-спектроскопия (Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure spectroscopy), позволяет получать уникальную информацию об энергетическом распределении не занятых электронами состояний в зоне проводимости: о собственных энергиях и симметрии свободных электронных состояний. Это позволяет судить о химическом состоянии, межатомных расстояниях, координации и симметрии расположения атомов в веществе [32,33]. Несмотря на явные преимущества NEXAFS-спектроскопии перед другими спектроскопическими методами, за время, прошедшие с момента открытия УНТ, метод еще не получил достаточно широкого распространения для их исследования. Этот пробел в полной мере компенсирует данное исследование, в котором представлены описание и интерпретация результатов экспериментального исследования одностенных УНТ (ОСНТ) и многостенных УНТ (МСНТ), в том числе модифицированных и функционализированных, методом NEXAFS-спектроскопии.

Фотоэлектронная спектроскопия (ФЭС) с возбуждением в рентгеновской области спектра также является современным базовым методом исследования УНТ [34]. Во-первых, ФЭС является поверхностно чувствительным методом с глубиной выхода фотоэлектронов в несколько атомных слоев. При вариации энергии рентгеновских фотонов, которые инициируют фотоэффект, возможно исследование распределения электронных состояний в УНТ по глубине пробы. Во-вторых, с помощью ФЭС доступны для изучения как валентные электронные состояния, так и остовные. Остовным фотоэлектронным возбуждениям сопутствуют богатые особенностями сателлитные спектры, чувствительные к ближнему окружению в. атомном строении. УНТ, наличию примесей и дефектности. Это направление использования ФЭС очень современно, но слабо изучено и востребовано в физической химии. В работе на примере УНТ ликвидируется этот пробел.

В работе в качестве дополнительного использован метод характеристических потерь энергии электронами (ХПЭЭ) с варьируемыми энергиями возбуждения. Эта спектроскопическая методика используется исследователями всякий раз, когда нет возможности использовать синхротронное излучение (СИ). Спектры характеристических потерь энергии электронами богаты информацией о коллективных возбуждениях в среде [35]. Полученная с помощью ХПЭЭ информация позволила существенно актуализировать - расширить и дополнить - сведения, полученные при использовании СИ.

Актуальными являются также и теоретические методы исследования УНТ, явно учитывающие особенности их атомного строения. Среди них получили широкое распространение полуэмпирические методы [36-40], однако остаётся насущная потребность изучения электронной структуры нанотрубок посредством первопринципных зонных расчётов не только в я-приближении, но и с учетом вкладов всех валентных электронов. УНТ как правило содержат большое число атомов в элементарной ячейке, что приводит к трудоёмкости вычислений, значительным затратам машинного времени, а также трудности интепретации результатов. Именно эти проблемы и решает представленное ниже научное исследование.

Целью диссертационной работы является подробное комплексное исследование графита, одностенных и многостенных углеродных нанотрубок, в том числе модифицированных ионным облучением и химически функционализованных фтором, спектроскопическими методами: КЕХАР8-спектроскопией, ФЭС с синхротронным возбуждением в ближней рентгеновской области, спектроскопией ХПЭЭ с вариацией, энергии возбуждающих спектр электронов, Оже-спектроскопией. Работа включает подробный анализ всей совокупности полученной спектральной информации на основе существующих теорий и моделирование электронного строения и соответствующих спектров нанотрубок методами физики твердого тела и квантовой химии.

В соответствии с целью в диссертации решены следующие основные задачи:

Экспериментально получены и теоретически проанализированы новые данные, касающиеся закономерностей дисперсии трех основных групп межзонных плазмонов в графите. Одна из этих групп, предположительно названная межзонными 2з-плазмонами, обнаружена и подробно исследована впервые.

Впервые экспериментально с использованием методов ХПЭЭ- и Оже-спектроскопии изучены механизмы дефектообразования в одно- и многостенных углеродных нанотрубках под действием потока ионов аргона и закономерности его имплантирования в структуру нанотрубок. Выявлены главные различия в механизмах дефектообразования одно- и многостенных нанотрубок.

Исследованы главные закономерности процессов фторирования -дефторирования углеродных нанотрубок совокупностью спектроскопических методов. Установлено, что результат фторирования подобен в случае одностенных и многостенных углеродных нанотрубок и характеризуется присоединением атомов фтора к атомам углерода на боковой поверхности трубок, что влечет за собой гофрирование углеродного каркаса, помимо этого в случае Ф-МСНТ фтор внедряется еще и в межслоевое пространство.

Впервые экспериментально и теоретически изучена форма сателлитных спектров, которые сопутствуют С и Б ^-спектрам во фторированных углеродных нанотрубках. Установлена идентичность свойств С1 б- и Б1 Б-сателлитов в фотоэлектронных спектрах,, что обусловлено ковалентным связыванием фтора с углеродными слоями нанотрубок с объединением их электронных систем. Форма экспериментальных сателлитов определяется аддитивным сложением локальных функций потерь от нескольких приповерхностных слоев, содержащих различное количество внедренного фтора.

Обнаружена и впервые подробно исследована зависимость формы сателлитных С1з- и Б1 в-фотоэлектронных спектров МСНТ, в том числе фторированных, от энергии инициирующего синхротронного излучения. Показано, что при небольших энергиях фотонного возбуждения преобладающими в сателлитных спектрах являются максимумы, обусловленные межзонными переходами. При больших энергиях инициирования доминирующий вклад в сателлитный спектр вносят возбуждения межзонных плазмонов.

Впервые экспериментально установлено, что энергетическая зависимость сечения возбуждения тс-плазмонов в ОСНТ является аномальной: сечение возбуждения к-плазмонов в ОСНТ возрастает с ростом энергии электронов, а в МСНТ - уменьшается.

Выполнен расчёт зонной структуры ультратонких полуметаллических (3,3) и (4,4) углеродных нанотрубок в одноэлектронном приближении самосогласованным методом линейных маффин-тин орбиталей. Показано, что в окрестности уровня Ферми дисперсия энергии в ультратонких ОСНТ существенно отличается от таковой для графенового листа. Происходит смещение тс-подзон в сторону больших энергий связи.

Разработана методика мониторинга углеродных загрязнений оптических элементов и учета их влияния на исследуемые 15-спектры поглощения атома углерода в углеродных наносистемах, которая успешно применяется в течение последних лет на российско-германском канале электронного накопителя ВЕ88У-П в г. Берлине (Германия). .

В качестве объектов исследования использованы одностенные и многостенные углеродные нанотрубки, в том числе модифицированные потоком ионов аргона с энергией 1 кэВ и функционализированные фтором. Объектом исследования и сравнения служил также образец высоко упорядоченного пиролитического графита (ВУПГ).

В работе использованы следующие методы исследования: МЕХАРБ-спектроскопия, ФЭС с синхротронным возбуждением, спектроскопия ХПЭЭ с вариацией энергии электронов, Оже-спектроскопия. Для расчётов использовался самосогласованный метод линейных маффинтиновских орбиталей с «полным» потенциалом (латинская аббревиатура РР-ЬМТО) [41-44].

Научная новизна работы сформулирована в виде следующих положений, которые выносятся на защиту:

Впервые исследованы и совместно проанализированы общие закономерности пространственной дисперсии трех типов межзонных плазмонов в графите (тс-типа, 71+а-типа и 28-типа) при возбуждении кристалла электронами и фотонами.

Впервые экспериментально и теоретически исследованы и проанализированы общие закономерности образования сателлитных СЛби Г1 Б-спектров во фторированных углеродных нанотрубках, в том числе при изменяющейся энергии инициирующего синхротронного излучения.

Впервые выявлены главные различия в механизмах дефектобразования одно- и многостенных нанотрубок под действим потока ионов аргона, а также закономерности внедрения аргона в структуру углеродных нанотрубок.

Впервые неэмпирическими расчетами установлено, что в ультратонких полуметаллических углеродных нанотрубок в окрестности уровня Ферми дисперсия энергии отличается от таковой для графенового листа за счет смещения 7Г-ПОДЗОН в сторону больших энергий связи.

Впервые экспериментально установлено, что сечение возбуждения к-плазмонов в одностенных нанотрубках увеличивается с ростом энергии инициирующих электронов, а в многостенных - уменьшается.

Впервые разработана методика мониторинга углеродных загрязнений оптических элементов российско-германского канала электронного накопителя ВЕЗБУ-П в г. Берлине (Германия) и учета их влияния на исследуемые ^-спектры поглощения атома углерода в углеродных наносистемах.

Практическая значимость выполненного исследования заключается в разработке одного из разделов физической химии: комплексного изучения электронного строения углеродных нанотрубок, в том числе функционализированных, набором экспериментальных (спектроскопических с использованием синхротронного излучения разных энергий) и теоретических методов, а также в развитии общих методов современной прикладной плазмоники для идентификации особенностей дефектообразования в углеродных наносистемах пониженной размерности.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной конференции «Теория оптических спектров сложных систем» (Москва, 1996), Третьей Российской университетско-академической научно-практической конференции (Ижевск, 1997), XXVII Международной зимней школе-симпозиуме физиков-теоретиков «Коуровка-98» (Челябинск, 1998), IV Международной школе-семинаре «Эволюция дефектных структур в конденсированных средах» (Барнаул, 1998), XII Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологии» (Новгород, 1999), The 2nd-3rd National Conference on Physical Electronics (Tashkent, Uzbekistan 1999, 2002), The 4th Biennial International Workshop "Fullerenes and Atomic Clusters" (St.Petersburg, 1999), Всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии и дистанционное образование» (Красноярск, 2000), Научно-практической конференции, посвященной 40-летию ГУП «НИИграфит» и «Уральского электродного института» РАН «Современные проблемы производства и эксплуатации углеродной продукции» (Челябинск, 2000), 3й международной научно-технической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики» (Саранск, 2001), Международной научно-технической конференции «Тонкие плёнки и слоистые структуры - 2002» (Москва,

2002), 1ой, 2ой международной конференции «Углерод: фундаментальыне проблемы науки, материаловедение, технология» (Москва, 2002, 2003), The 6th Biennial International Workshop "Fullerenes and Atomic Clusters", (St.Petersburg, 2003), The XVI International Conference "Ion-surface interactions" (Zvenigorod, 2003), The 8th International conference "Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials" (Sudak, Ukraine

2003), The 2003 Material Research Society Fall Meeting (Boston, USA, 2003), The Nanoscale Devices and System Integration Conference IEEE/NDSI-2004 (Miami, USA, 2004), The 2004 Material Research Society Spring Meeting (San Francisco, USA, 2004), The 3rd International Conference "Fullerenes and Fullerenelike Structures in Condensed Matter" (Minsk, Belarus, 2004), The

Nanoscale Devices and System Integration Conference IEEE/NDSI-2005

Houston, Texas, USA, 2005), The 7th Biennial International Workshop

Fullerenes and Atomic Clusters" (St.Petersburg, 2005), 4й, 8й Национальной конференции по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва, 2005,

2009), The 9th International conference "Hydrogen Materials Science and

Chemistry of Carbon Nanomaterials" (Sevastopol, Ukraine, 2005), The XIXth

International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials

Kirchberg/Tirol, Austria 2005), Tbe 4th International Conference "Fullerenes and Fullerenelike Structures in Condensed Matter" (Minsk, Belarus 2006), The

25th-27th BESSY User Meeting (Berlin, Germany, 2006-2008), The 8th Biennial

International Workshop "Fullerenes and Atomic Clusters" (St.Petersburg, th

2007), The 15 International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics (Berlin, Germany, 2007), ChemOnTubes 2008 (Zaragoza, Spain, 2008), The 21st International Conference on X-ray and Inner-Shell Processes (Paris, France, 2008), The 1st, 2nd Joint BER II and BESSY II Users Meeting (Berlin, Germany, 2009, 2010), The 9th Biennial International Workshop "Fullerenes and Atomic Clusters" (St.Petersburg, 2009), The 14th International Conference on X-ray Absorption Fine Structure (Camerino, Italy, 2009), 140M Международном симпозиуме «Нанофизика и Наноэлектроника» (Нижний Новгород, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 2 главы в книгах, 34 статьи в отечественных и международных научных журналах, рекомендованных ВАК, и 41 тезисов докладов.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Она содержит 331 страницу сквозной нумерации, 112 рисунков, 13 таблиц, список литературы, насчитывающий 246 наименования.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Бржезинская, Мария Михайловна

Основные выводы:

1. Комплексное спектроскопическое исследование графита и углеродных нанотрубок.

Осуществлена комплексная научно-исследовательская работа по систематическому экспериментальному изучению различных типов углеродных нанотрубок, в том числе функционализированных, методами рентгеновской абсорбционной и фотоэлектронной спектроскопии (ФЭС) с использованием синхротронного излучения (СИ), а также методом характеристических потерь энергии электронами (ХПЭЭ) и оже-спектроскопии. Получена новая информация об особенностях их электронной и атомной структуры.

2. Дисперсия Лг плазмонов в графите.

При "совместном " экспериментальном исследовании двумя спектроскопическими методами ХПЭЭ и ФЭС с угловым разрешением установлены общие закономерности дисперсии межзонных ти-плазмонов в графите. Для межзонных я-плазмонов характерны ветви пространственной дисперсии двух типов: с положительным £> = Э(Й*ур)/Эд >0 и с отрицательным £)<0 коэффициентами дисперсии. Правила отбора при возбуждении межзонных переходов играют определяющую роль в формировании закономерностей пространственной дисперсии я-плазмонов.

3. Дисперсия сверхдальньних 28-плазмонов в графите.

Впервые экспериментально были обнаружены и исследованы сверхдальние сателлиты в фотоэлектронных ^-спектрах графита с энергией 40-50 эВ относительно положения 1 ¿'-максимума. Высказаны предположения о природе этих сателлитов как 25-плазмонов. Обнаружены три ветви плазменной дисперсии, присущие этим сателлитам: одна слабодисперсная, а две другие характеризуются слабым положительным Э>0 и отрицательным D<0 коэффициентом дисперсии, соответственно.

4. Закономерности дефектообразования в углеродных нанотрубках под действием облучения ионами аргона.

Впервые экспериментально с использованием методов ХПЭЭ и Оже-спектроскопии выявлены главные различия в механизмах дефектобразования одно- (ОСНТ) и многостенных (МСНТ) углеродных нанотрубок под действием потока <2 ионов аргона и закономерности его имплантирования в структуру нанотрубок. В качестве индикаторов влияния облучения на структуру ОСНТ и МСНТ использованы 71-плазмоны. Установлено, что в ОСНТ деформация графенового ли сообразующего нанотрубку, приводит к энергетической неоднородности электронных 7С-СОСТОЯНИЙ. В МСНТ основное влияния облучения проявляется в межслоевом внедрении атомов аргона. Определена пороговая доза облучения ~ 40 - 50 мкКл/см : при () < £>о в стенках углеродных нанотрубок преимущественно происходит образование деформационных дефектов; при 0. > О.о дополнительно происходит внедрение аргона внутрь ОСНТ.

5. Исследование межслоевых состояний в многостенных нанотрубках методом NEXAFS спектроскопии.

Методом ИЕХАЕБ спектроскопии исследованы особенности зоны проводимости МСНТ и установлено, что при синтезе МСНТ некоторая часть атомов углерода захватывается в пространство между слоями. Они прикрепляются к слою и деформируют его, приводя к появлению дополнительных «дефектных» уровней в зоне проводимости. Анализ асимметрии остовного С18-уровня в МСНТ показал, что концентрация межслоевого углерода -7%. Дефектные уровни в зоне проводимости присущи также и фторированным МСНТ.

6. Исследование закономерностей термического фторирования -дефторирования углеродных нанотрубок спектроскопическими методами.

Общий механизм фторирования углеродных нанотрубок заключается в коваленном связывании атомарного фтора с углеродом и сопровождается изменением гибридизации валентных электронов. В ОСНТ и МСНТ углеродный каркас при фторировании гофрируется. Впервые исследована форма сателлитных спектров, которые сопутствуют С ¡е- и РЬ-спектрам во фторированных-нанотрубках-.- Уетановлена-идентичность свойств-Ов-и Р ^-сателлитов в фотоэлектронных спектрах, что обусловлено ковалентным связыванием фтора с углеродными слоями с объединением их электронных систем. Обнаружена и впервые подробно исследована зависимость формы сателлитных С18- и Р18-фотоэлектронных спектров МСНТ, содержащих различные концентрации внедренного фтора, от энергии инициирующего синхротронного излучения. Показано, что при небольших энергиях возбуждения преобладающими в сателлитных спектрах являются максимумы, обусловленные межзонными переходами. При больших энергиях инициирования фотоэлектронных спектров доминирующий вклад в сателлитный спектр вносят межзонные плазмоны. Сечение возбуждения межзонных плазмонов зависит от энергии возбужения спектров. Фотоэлектронная спектроскопия остовных и валентных уровней показала, что при термическом удалении фтора из ОСНТ изменяется строение валентной зоны нанотрубки: все электронные состояния смещаются в сторону меньших энергий связи на величину ~2 эВ.

7. Результаты расчета структуры зон ультратонких нанотрубок неэмпирическим методом.

Проведен расчёт и анализ зонной структуры ультратонких полуметаллических углеродных нанотрубок (3,3) и (4,4) в одноэлектронном приближении самосогласованным методом линейных маффин-тин орбиталей. Установлено, что в окрестности уровня Ферми дисперсия энергии в ультратонких зигзагообразных нанотрубках отличается от дисперсии энергии графенового листа: происходит смещение я-подзон в сторону - больших энергий связи. Выявлена взаимосвязь дисперсии энергии с диаметром ультратонких нанотрубок.

8. Моделирование электронного строения и shake up процессов фторирования и дефторирования углеродных нанотрубок полэмпирическим методом сильной связи.

Осуществлено моделирование структры зон и сателлитных спектров полуэмпирическим методом квазимолекулярной расширенной элементарной ячейки. Путем сопоставления расчетных спектров с экспериментальными показано, что измеряемые на опыте спектры валентной зоны и сателлитные спектры являются составными: аддитивно складываются спектральные вклады от фрагментов структры нанотрубок с различным содержанием фтора.

9. Исследование сечений возбужения тс-плазмонов электронами в углеродных нанотрубках.

Выявлены существенные отличия в интенсивностях (сечениях возбуждения) 7Г-плазмонов в ОСНТ и МСНТ под действием электронного удара. При анализе спектров ХПЭЭ установлено, что зависимость относительной площади спектров л-потерь от энергии налетающих электронов для ОСНТ и МСНТ противоположны: сечение Я-возбуждения в

298

ОСНТ возрастает с ростом энергии электронов, а в случае МСНТ -уменьшается. Таким образом, впервые экспериментально установлено, что энергетическая зависимость сечения возбуждения тс-плазмонов в ОСНТ является аномальной.

10.Разработка и внедрение методики мониторинга углеродных загрязнений оптических элементов Российско-Германского канала вывода синхротронного излучения электронного накопителея BESS YII (Берл ин, Герман ия)

Разработан и применяется в течение последних лет метод мониторинга углеродных загрязнений оптических элементов российско-германского канала электронного накопителя BESSY-II в г. Берлине (Германия). Он основан на протоколировании и характеризации ближней тонкой структуры спектров поглощения тест-объектов (например, фуллерена Сбо)-Данный метод мониторинга в совокупности с очисткой канала позволил получать более адекватную и надежную спектроскопическую информацию о состояниях электронов в углеродных наноматериалах разной природы, в том числе в графите и нанотрубках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа «Исследование электронного строения функционализированных углеродных нанотрубок спектроскопическими методами с использованием синхротронного излучения» посвящена комплексному исследованию электронного и атомного строения углеродных нанотрубок разных диаметров и свойств, в том числе подвергнутых физическому и химическому функционализированию. Использовано синхротронное излучение (СИ), которое позволило существенно расширить возможности экспериментальных методов: фотоэлектронной спектроскопии и МЕХАРБ-спектроскопии (или спектроскопии ближней тонкой структры спектров поглощения). В качестве дополнительного метода использован метод характеристических потерь энергии электронами с варьируемыми энергиями возбуждения. Он позволил существенно расширить и дополнить информацию, которая получена при использовании СИ. В задачу данного исследования входило также подробное исследование спектроскопических характеристик графита, который является тест-объектом. Несмотря на имеющиеся в литературе многочисленные данные о свойствах этого кристалла, получены новые данные относительно закономерностей дисперсии межзонных плазмонов в графите. Это позволило лучше понять аналогичные закономерности поведения межзонных плазмонов в углеродных нанотрубках.

Осуществлено теоретическое моделирование электронного строения углеродных нанотрубок и их спектров разной природы с концетрацией усилий в двух основных направлениях: фундаментальных расчетах зонной структуры ультратонких углеродных нанотрубок и прикладных полуэмпирических расчетах влияния функционализации фтором на спектральные свойства нанотрубок. В обоих направлениях получены существенно новые результаты, которые позволили адекватно интерпретировать представленный в работе экспериментальный материал.

Максимальные усилия при выполнении работы были направлены на экспериментальное исследование свойств межзонных плазмонов в графите и углеродных нанотрубках, в том числе функционализованных различным образом. Имеющаяся в литературе классификация межзонных плазмонов в графите и нанотрубках дополнена еще одной группой плазмонов, которые впервые обнаружены при выполнении данной работы на графите и названы 28-плазмонами. Обусловлены они межзонными-переходами между валентной и свободной 28-подзонами.

Одним из важных практических приложений работы является осуществляемый в течение нескольких лет постоянный мониторинг углеродных загрязнений оптических элементов российско-германского (РГ) канала вывода синхротронного излучения электронного накопителя ВЕЗБУ-П в г. Берлине (Германия). Продемонстрировано влияние углеродных загрязнений непосредственно на ближнюю тонкую структуру спектров поглощения и на адекватность информации об электронных свойствах впервые синтезированных нанообъектов. Данный метод мониторинга в совокупности с очисткой оптических элементов РГ канала позволил получать более адекватную и надежную спектроскопическую информацию о состояниях электронов в углеродных наноматериалах разной природы, в том числе в графите и нанотрубках.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Бржезинская, Мария Михайловна, 2012 год

1. 1.jima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature (London). 1991. V. 354. P. 56-58.

2. Елецкий A.B. Транспортные свойства углеродных нанотрубок // Успехи физических наук. 2009. Т. 179, N3. С. 225-242.

3. Елецкий А.В. Механические свойства углеродных наноструктур и „материалов на их основе // Успехи физических наук. 2007. Т. 177, N3. С. 233-274.

4. Елецкий А.В. Сорбционные свойства углеродных наноструктур // Успехи физических наук. 2004. Т. 174, N11. С. 1191-1231.

5. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // Успехи физических наук. 2002. Т. 172, N4. С. 401-438.

6. Тео К.В.К., Minoux Е., Hudanski L., Peauger F., Schnell J.-P., Gangloff L., Legagneux P., Dieumegard D., Amaratunga G.A.J., Milne W.I. Microwave devices: Carbon nanotubes as cold cathodes // Nature. 2005. V. 437. P. 968.

7. Martin C.R., Kohli P. The emerging field of nanotube biotechnology // Nature Reviews Drug Discovery. 2003. V. 2. P. 29-37.

8. Kivisto S., Hakulinen T.I., Kaskela A., Aitchison В., Brown D.P., Nasibulin A.G., Kauppinen E.I., Harkonen A., Okhotnikov O.G. Carbon nanotube films for ultrafast broadband technology// Opt. Express. 2009. V. 17. P. 2358-2363.

9. Brady-Estevez A.S., Kang S., Elimelech M. A Single-walled-carbon-nanotube filter for removal of viral and bacterial pathogens // Small. 2008. V. 4. P. 481-484.

10. Wang Z., Ci L., Chen L., Nayak S., Ajayan P.M., Koratkar N. Polarity-dependent electrochemically controlled transport of water through carbon nanotube membranes // Nano Lett. 2007. V. 7. P. 697-702.

11. Wang H., Gu L., Lin Y., Lu F., Meziani M.J., Luo P.G., Wang W., Cao L., Sun Y.-P. Unique aggregation of anthrax (bacillus anthracis) spores by sugar-coated single-walled carbon nanotubes // J. Am. Chem. Soc. 2006. V. 128. P. 13364-13365.

12. Barone P.W., Balk S., Heller D.A., Strano M.S. Near-infrared optical sensors based on single-walled carbon nanotubes // Nature Materials. 2005. V. 4. P. 86-92.

13. Pantarotto D., Briand J.-P., Prato M., Bianco A. Translocation of bioactivepeptides across cell membranes by carbon nanotubes // Chem. Commun. 2004. P. 16-17.

14. Baughman R.H., Cui C., Zakhidov A.A., Iqbal Z., Barisci J.N., Spinks G.M., Wallace G.G., Mazzoldi A., de Rossi D., Rinzler A.G., Jaschinski O., Roth S., Kertesz M. Carbon nanotube actuators // Science. 1999. V. 284. P. 13401344.

15. Mattson M.P., Haddon R.C., Rao A.M. Molecular functionalization of carbon nanotubes and use as substrates for neuronal growth // J. Mol. Neurosci. 2000. V. 14. P. 175-82.

16. Burghard M. Electronic and vibrational properties of chemically modified single-wall carbon nanotubes // Surface Science Reports. 2005. V. 58. P. 1109.

17. Bahr J.L., Tour J.M. Covalent chemistry of single-wall carbon nanotubes // J. Mater. Chem. 2002. V. 12. P. 1952-1958.

18. Hirsch A. Functionalization of single-walled carbon nanotubes // Angew. Chem. Int. Edn. 2002. V. 41. P. 1853-1859.

19. Katz E., Willner I. Biomolecule-functionalized carbon nanotubes: applications in nanobioelectronics // Chem Phys Chem. 2004. V. 5 P. 1084.

20. Niyogi S., Hamon M.A., Ни H., Zhao В., Bhowmik P., Sen R., Itkis M.E., Haddon R.C. Chemistry of single-walled carbon nanotubes // Acc. Chem. Res. 2002. V. 35. P. 1105-1113.

21. Nguyen C.V., Delzeit L., Cassell A.M., Li J., Han J., Meyyappan M. Preparation of nucleic acid functionalized carbon nanotube arrays // Nano Lett. 2002. V. 2. P. 1079-1081.

22. Yang W., Thordarson P., Gooding J.J., Ringer S.P., Braet F. Carbon nanotubes for biological and biomedical applications // Nanotechnology. 2007. V. 18. P. 412001.

23. Mickelson E.T., Huffman C.B., Rinzler A.G., Smalley R.E., Hauge R.H., Margrave J.L. Fluorination of single-wall carbon nanotubes // Chemical Physics Letters. 1998. V. 296. P. 188-194.

24. Mickelson E.T., Chiang I.W., Zimmerman J.L., Boul P.J., Lozano J., Liu J., Smalley R.F., Hauge R.H., Margrave J.L. Solvation of fluorinated single-wall carbon nanotubes in alcohol solvents // J. Phys. Chem. B. 1999. V. 103. P. 4318-4322.

25. Khabashesku V.N., Billups W.E., Margrave J.L. Fluorination of single-wall carbon nanotubes and subsequent derivatization reactions // Acc. Chem. Res. 2002. V. 35. P. 1087-1095.

26. Lee Y.-S. Syntheses and properties of fluorinated carbon materials // Journal of fluorine chemistry. 2007. V. 128. P. 392-403.

27. Touhara H., Okino F. Property control of carbon materials by fluorination // Carbon. 2000. V. 38, 2. P. 241-267.

28. Hamwi A., Alvergnat H., Bonnamy S., Béguin F. Fluorination of carbon nanotubes // Carbon. 1997. V. 35, 6. P. 723-728.

29. Lee Y.S., Cho Т.Н., Lee B.K., Rho J.S., An K.H., Lee Y.H. Surface properties of fluorinated single-walled carbon nanotubes // J. Fluorine Chem. 2003. V. 120. P. 99-104.

30. An K.H., Heo J.G., Jeon K.G., Bae D.J., Jo C., Yang C.W., Park C.-Y., Lee Y.H., Lee Y.S., Chung Y.S. X-ray photoemission spectroscopy study of fluorinated single-walled carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. P. 4235-4237.

31. Stôhr J. NEXAFS Spectroscopy. Springer Series in Surface Science. Springer Verlag, Berlin. 1992. V. 25. 403 p.

32. Chen J.G. NEXAFS investigations of transition metal oxides, nitrides, carbides, sulfides and other interstitial compounds // Surface Science Reports. 2007. V. 30. P. 1-152.

33. Huefner S. Photoelectron Spectroscopy. Springer, Berlin. 2003. 662 pages.

34. Рамбиди Н.Г., Кулешов В.Ф.Спектроскопия и дифракция электронов при исследовании поверхности твердых тел. Наука, Москва. 1985. 287 стр.

35. Савинский С.С., Хохряков Н.В. Особенности тс-электронных состояний углеродных нанотрубок // ЖЭТФ. 1997. Т. 111. Вып. 6. С. 2074-2085.

36. Saito R., Fujita M., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Electronic structure of graphene tubules based on C60 // Phys. Rev. В. 1992. V. 46. N 3. P. 18041811.

37. Jishi R.A., Inomata D., Nakao K., Dresselhaus M.S., Dresselhaus G. Electronic and lattice properties of carbon nanotubes // J. Phys. Soc. Jap. 1994. V. 63. N 6. P. 2252-2260.

38. Hamada N., Sawada S., Oshiyama A. New one-dimensional conductors: graphitic microtubules // Phys. Rev. Lett. 1992. V. 68. N 10. P. 1579-1581.

39. Станкевич И.В., Чернозатонский Jl. А. Таммовские состояния углеродных нанотруб // Письма в ЖЭТФ. 1996. Т. 63. Вып. 8. С. 588-593.

40. Weyrich К.Н. Full-potential linear muffin-tin-orbital method // Phys. Rev. B. 1988. V. 37. N 17. P. 10269-10282.

41. Methfessel M. Elastic constants and phonon frequencies of Si calculated by a fast full-potential linear-muffin-tin-orbital method // Phys. Rev. B. 1988. V. 38. N 2. P. 1537-1540.

42. Methfessel M., Rodrignez C.O., Andersen O.K. Fast full-potential calculations with a converged basis of atom-centered linear muffin-tin orbitals: structural and dynamic properties of silicon // Phys. Rev. B. 1989. V. 40. N 3. P. 2009-2012.

43. Methfessel M., Scheffler M. Full-potential LMTO calculations for atomic relaxtions at semiconductor-semiconductor interfaces // Physica B. 1991. V. 172. N 1-2. P. 175-183.

44. Шулепов C.B. Физика углеродных материалов. Челябинск, Металлургия. 1990. 336 с.

45. Heimann R.B. in book: Eds.: Heimann R.B., Evsyukov S.E., Kavan L. Carbyne and Carbynoid Structures. Kluwer Academic Publishers: Dordrecht, Netherlands. 1999. P. 235-268.

46. Беленков E.A., Ивановская В.В., Ивановский A.J1. Наноалмазы и родственные углеродные наноматериалы. РАН РФ, ИХТТ, Екатеринбург. 2008. 169 с.

47. Островский B.C., Виргильев Ю.С., Костиков В.И., Шипков Н.Н., Искусственный графит. М.: Металлургия, 1986. 272 с.

48. Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. М.: Аспект Пресс, 1997. 718 с.

49. Dresselhaus M.S., Dresselhaus G.; Avouris P. Carbon nanotubes: synthesis, structure, properties and applications. Topics in applied physics; SpringerVerlag: Berlin. 2001. V. 80. 447 p.

50. Popov V.N. Carbon nanotubes: properties and application // Materials Science and Engineering. 2004. V. R43. P. 61-102.

51. Ивановский A.JI. Квантовая химия в материаловедении. Нанотубулярные формы вещества. Екатеринбург: УрО РАН, Институт химии твердого тела, 1999. 176 с.

52. White С.Т., Robertson D.H., Mintmire J.W. Helical and rotational symmetries of nanoscale graphitic tubules // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 5485-5488.

53. Байтингер E.M., Векессер H.A., Ковалев И.Н. Исследование многослоевых углеродных нанотрубок методом комплексной просвечивающей электронной микроскопии // Неорганические материалы. 2011. Т. 47, Вып. 6. С. 614-617.

54. Venema L.C., Meunier V., Lambin Ph., Dekker С. Atomic structure of carbon nanotubes from scanning tunneling microscopy // Phys. Rev. B. 2000. V. 61. P. 2991-2996.

55. Stoickli Т., Wang Z., Bonard J-M. Plasmon excitations in carbon nanotubes //Phil. Mag. B. 1999. V. 79, N 10. P. 1531-1548.

56. Ruoff S., Tersoff J., Lorents D.C., Subramoney S., Chan B. Radial deformation of carbon nanotubes by van der Waals forces // Nature. 1993. V. 364. P. 514-516.

57. Гольдштейн Р.В., Ченцов А.В. Дискретно-континуальная модель нанотрубки. Известия РАН. МТТ. 2005. N 4. С. 57-74.

58. Carbon, the future material for advanced technology applications. Ed.: Messina G., Santagello S. Springer, Berlin-Heidelberg. 2006. 625 p.

59. Томилин Ф.Н., Аврамов П.В., Кузубов A.A. Связь химических свойств углеродных нанотрубок с их атомной и электронной структурами // ФТТ. 2004. Т. 46, Вып. 6. С. 1143-1146.

60. Niyogi S., Hamon М.А., Ни Н„ Zhao В., Bhowmik P., Sen R., Itkis М.Е., Haddon R.C. Chemistry of single-walled carbon nanotubes // Acc. Chem. Res. 2002. V. 35. P. 1105-1113.

61. Sahoo J.K., Tahir M.N., Yella A., Schladt T.D., Mugnaoli E. Reversible self-assembly of metal chalcogenide/metal oxide nanostructures based on pearson hardness // Angewandte Chemie Int. Edit. 2010. V. 49, Is. 41. P. 7578-7582.

62. Харрис П. Углеродные нанотрубки. М., Техносфера. 2003. 336 с.

63. Брандт Н.Б., Кульбачинский В.А. Квазичастицы в физике конденсированного состояния. М., Физматлит. 2005. 631 с.

64. Свирский М.С. Электронная теория вещества. Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. М.: Просвещение. 1980. 288 с.

65. Эварестов Р.А. Квантовохимические методы в теории твердого тела. Д.: Изд-во ЛГУ. 1982. 279 с.

66. Пикок Е. Электронные свойства ароматических и гетероциклических молекул. М.: Мир. 1969. 202 с.

67. Бассани Ф., Парравичини Д.П. Электронные состояния и оптические переходы в твердых телах. Москва, Наука. 1982. 391 с.

68. Raether Н. Excitation of plasmons and interband transitions by electrons. Springer-Verlag: Berlin. 1980. 192 p.

69. Майер С.А. Плазмоника. М., Ижевск, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 2011. 296 с.

70. Reich S., Thomsen С., Maultzsch J. Carbon nanotubes. VILEY-VCH Verlag, Weinheim. 2004. 215 p.

71. Дунаевский C.M., Розова M.H., Кленкова H.A. Электронная структура графитовых нанотрубок//ФТТ. 1997. Т. 39. N 6. С. 1118-1121.

72. Байтингер Е.М. Электронная структура конденсированного углерода. Свердловск, Изд. Уральского университета. 1988. 152 с.

73. Bostwick A., Ohta Т., Seyller Т., Horn К., Rotenberg Е. Quasiparticle dynamics in graphene // Nature Physics. 2007. V. 3. P. 36-40.

74. Бржезинская M.M., Байтингер E.M., Кормилец В.И. Зонная структура и СКа-эмиссия углеродных нанотрубок // ЖЭТФ. 2000. Т. 91, N 2. С. 393398.

75. Бржезинской М.М. Канд. Спектроскопические свойства ультратонких углеродных нанотрубок. Диссертация кф-мн. Челябинск. 1999.

76. Yi J.-S., Bernholc J. Atomic structure and doping of microtubules // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 1708-1711.

77. Blase X., Benedict L.X., Shirley E.L., Louie S.G. Hybridization effects and metallicity in small radius carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 1994. V. 72. P. 1878-1881.

78. Mintmire J.W., Dunlap B.I., White C.T. Are fullerene tubules metallic? // Phys. Rev. Lett. 1992. V. 68. P. 631-634.

79. Mintmire J.W., White C.T. Electronic and structural properties of carbon nanotubes // Carbon. 1995. V. 33. P. 893-902.

80. Aberg T. Theory of X-ray satellites // Phys. Rev. 1967. V. 156. P. 35-41.

81. Амусья М.Я. Атомный фотоэффект. M.: Наука. 1987. 272 с.

82. Вгепа В., Carniato S., Luo Y. Functional and basis set dependence of K-edge shape-up spectra of molecules // Journal of Chem. Phys. 2005. V. 122. P. 184316.

83. Sottile F., Braneval F. TDDFT from molecules to solids: the role of longrange interactions // International Journal of Quantum Chemistry. 2005. V. 102. P. 684-701.

84. Kupliauskiene A. On the application of relaxed-orbital and sudden perturbation approximations for the photoionization of atoms // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2001. V. 34. P. 345-361.

85. Yubero F., Tougaard S. Quantification of plasmon excitations in core-level photoemission // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. P. 045414.

86. Gao В., Wu Z.Y., Luo Y. A density functional theory study of shake-up satellites in photoemissionof carbon fullerenes and nanotubes // J. Chem. Phys. 2008. V. 128. P. 234704.

87. Deleuze M.S., Giuffreda M.G., Francois J.-P., Cederbaum L.S. Valence one-electron and shake-up ionization bands of carbon clusters. I. The Cn (n=3, 5, 7, 9) chains //J. Chem. Phys. 1999. V. Ill, N 13. P. 5851-5865.

88. Deleuze M.S., Giuffreda M.G., Francois J.-P., Cederbaum L.S. Valence one-electron and shake-up ionization bands of carbon clusters. II. The Cn (n=3, 5, 7, 9) rings // J. Chem. Phys. 2000. V. 112, N 12. P. 5325-5337.

89. Брыскин В.В., Мирлин Д.Н., Фирсов Ю.А. Поверхностные оптические фононы в ионных кристаллах // УФН. 1974. Т. 113, Вып. 1. С. 29-67.

90. Клеммоу Ф., Доуэрти Дж. Электродинамика частиц и плазмы: Пер. с анг. М.: Мир. 1996. 526 с.

91. Bohern C.F., Huffman D.R. Adsortion and scattelring of light by small particles. J.Wiley, New-Y, Chichester. 1983. 530 p.

92. Сафонов M.C., Пожарский С.Б., Уравнения баланса вещества и энергии в анализе процессов в химических реакторах технологических систем: Учебное пособие. М., Изд. МГУ. 1999.

93. Larciprete R., Goldoni A., Lizzit S. Interaction of molecular oxygen with single wall nanotubes: role of surfactant contamination // Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B. 2003. V. 200. P. 5-10.

94. Okpalugo T.I.T., Papakonstantinou P., Murphy H., McLauglin J., Brown N.M.D. High resolution XPS characterization of chemical functionalised MWCNTs and SWCNTs // Carbon. 2005. V. 43. P. 153-161.

95. Hayashi Т., Terrones M., Scheu С., Kim Y.A., Rulhle M., Nakajima Т., Endo M. NanoTeflons: structure and EELS characterization of fluorinated carbon nanotubes and nanofibers // NanoLett. 2002. V. 2, N 5. P. 491-496.

96. Харитонов А.П. Прямое фторирование полимерных изделий // Известия АН. Серия энергетика. 2008. N 2. С.149-159.

97. Митькин В.Н. Обзор типов неорганических полимерных фторуглеродных материалов и проблем взаимосвязи их строения и свойств // Журнал структурной химии. 2003. Т. 44, N 1. С. 99 138.

98. Pireaux J.J., Riga J., Caudano R., Verbist J.J. Electronic structure of fluoropolymers: theory and ESCA measurements // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1974. V. 5. P. 531-550.

99. Маргамов И.Г. Автореферат диссертации: Исследование ИК-спектров карбиноидных углеродных материалов. Челябинск. 2002.

100. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Пер. с англ. под ред. Бриггса Д., Сиха М. М.: Мир. 1987. 600 с.

101. Cho J.S., Bang W.-K., Kim K.H., Baeg Y.H., Sang Han, Sun Y.B., Koh S.K. Journal of the Microelectronics & Packaging Society. 2011. V. 8, N. 1. P. 5359.

102. Федосеева Ю.В. Рентгеноспектральное исследование электронной структуры фторированных углеродных нанотрубок. Автореферат диссертации. Новосибирск. 2011. 18 с.

103. Байтингер Е.М., Воинкова И.В. Свойства квазиодномерных плазмонов во фтор-углеродных полимерах // М. деп. ВИНИТИ. №44-В2006 от 17.01.2006. 32 с.

104. Choi J., Morikaway E., Ducharmez S., Dowben P.A. Comparison of crystalline thin copolymer films with short chain poly(vinylidene fuoride) films // Materials Letters. 2005. V. 59. P. 3599-3603.

105. Morikawa E., Choi J., Manohara H.M., Okudaira K.K., Ueno N. Photoemission study of direct photomicromachining in poly-vinylidene fluoride // J. Appl. Phys. 2000. V. 87. P. 4010-4016.

106. Electronic properties of synthetic nanostructures, edited by Kuzmany H., Fink J., Mehring M., Roth S. 2004. AIP Conference Proceedings V. 723. 604 P

107. Клеммоу Ф., Доуэрти Дж. Электродинамика частиц и плазмы. Пер. с анг. М.: Мир. 1996. 526 с.

108. M.M. Brzhezinskaya, E.M. Baitinger, in book: Trend in Nanotubes Research, Nova Science Pub. Inc., 2006, Chap.8, p.217-253.

109. Kuzuo R., Terauchi M., Tanaka M. Electron energy-loss spectra of carbon nanotubes // Jpn. J. Appl. Phys. 1992. V. 31. P. L1484-L1487.

110. Kuzuo R., Terauchi M., Tanaka M., Saito Y. Electron energy-loss spectra of single-shell carbon nanotubes // Jpn. J. Appl. Phys. 1994. V. 33. P. L1316-L1319.

111. Suzuki S., Tomita M. Observation of potassium-intercalated carbon nanotubes and their valence-band excitation spectra // J. Appl. Phys. 1996. 79. 3739-3743.

112. Suzuki S., Bower C., Zhou O. In-situ TEM and EELS studies of alkali-metal intercalation with single-walled carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 285. P. 230-234.

113. Reed B.W., Sarikaya M. Electronic properties of carbon nanotubes by transmission electron energy-loss spectroscopy // Phys. Rev. B. 2001. V. 64. P. 195404.

114. Stockli T., Bonard J.-M., Chatelain A., Wang Z.L., Stadelmann P. Collective oscillations in a single-wall carbon nanotube excited by fast electrons // Phys. Rev.B. 2001. V. 64. P. 115424.

115. Stockli T., Bonard J.-M., Chatelain A., Wang Z.L., Stadelmann P. Valence excitations in individual single-wall nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. P. 2982-2984.

116. Kodak M., Henrard L., Stephan O., Suenaga K., Colliex C. Plasmons in layered nanospheres and nanotubes investigated by spatially resolved electron energy-loss spectroscopy // Phys. Rev. B. 2000. V. 61. P. 13936-13944.

117. Stephan O., Kodak M., Henrard L., Suenaga K., Gloter A., Tence M., Sandre K., Colliex C. Electron energy loss spectroscopy on individual nanotubes // J. Electron Spectr. Relat. Phenom. 2001. V. 114-116. P. 209-217.

118. Stephan O., Taverna D., Kociak M., Henrard L., Suenaga K., Colliex C. Surface plasmon coupling in nanotubes // AIP Conference Proceedings. 2002. V. 633. P. 326-331.

119. Glerup M., Steinmetz J., Samaille D., Stephan O., Enouz S., Loiseau A., Roth S., Bernier P. Synthesis of N-doped SWNT using the arc-discharge procedure // Chem. Phys. Lett. 2004. V. 387. P. 193-197.

120. Ajayan P.M., Iijima S., Ichihashi T. Electron energy loss spectroscopy of carbon nanometer-size tubes // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 6859.

121. Pichler T., Knupfer M„ Golden M.S., Fink J., Rinzler A., Smalley R.E. Localized and delocalized electronic states in single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 1998. V. 80. P. 4729-4732.

122. Pichler T., Sing M., Knupfer M., Golden M.S., Fink J. Potassium intercalated bundles of single wall carbon nanotubes: electronic structure and optical properties // Solid State Commun. 1999. V. 109. P. 721-726.

123. Pichler T., Knupfer M„ Golden M.S., Fink J., Rinzler A., Smalley R.E. The loss function and optical conductivity of potassium intercalated bundles of single wall carbon nanotubes // Synthetic Metals. 1999. V. 103. P. 2515-2516.

124. Fink J., Liu X., Peisert H., Pichler T., Knupfer M., Golden M.S., Walters D.M., Kataura H. Electronic structure studies of carbon nanotubes: aligned, doped and filled // AIP Conference Proceedings. 2001. V. 590. P. 87-94.

125. Liu X., Pichler T„ Knupfer M., Golden M.S., Fink J., Kataura H., Achiba Y. Detailed analysis of the mean diameter and diameter distribution of singlewall carbon nanotubes from their optical response // Phys. Rev. B. 2002. V. 66. P. 45411.

126. Liu X., Pichler T„ Knupfer M., Golden M.S., Fink J., Kataura H. Electronic structure of intercalated single-wall carbon nanotubes // AIP Conference Proceedings. 2002. V. 633. P. 267-270.

127. Liu X., Pichler T., Knupfer M., Fink J. Electronic and optical properties of alkali-metal-intercalated single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 125403(8).

128. Liu, X.; Pichler, T.; Knupfer, M.; Fink, J.; Kataura, H. Electronic properties of FeCl3-intercalated single-wall carbon nanotubes, Phys Rev B. 2004, 70, 205405(5).

129. Liu X., Pichler T., Knupfer M., Fink J. Covalent interaction in Ba-doped single-wall carbon nanotubes // Electronic properties of syntheticnanostructures, edited by Kuzmany H., Fink J., Mehring M., Roth S. 2004. CP 723. P. 205-208.

130. Liu X., Pichler T., Knupfer M., Golden M.S., Fink J., Kataura H., Achiba Y., Hirahara K., Iijima S. Filling factors, structural, and electronic properties of C6o molecules in single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 2002. V. 65. P. 045419(6).

131. Liu X., Pichler T., Knupfer M., Fink J., Kataura H. Determination of the filling, factor of C6o peapods by electron energy-loss spectroscopy in transmission // Synthetic Metals. 2003. 135-136. P. 715-716.

132. Liu X., Pichler T., Knupfer M., Fink J., Kataura H. Electronic properties of potassium-intercalated C6o peapods // Phys. Rev. B. 2004. V. 69. P. 075417(7).

133. Kuzmany H., Pfeiffer R., Kramberger C., Pichler T., Liu X., Knupfer M., Fink J., Kataura H., Achiba Y., Smith B.W., Luzzi D.E. Analysis of the concentration of C60 fullerenes in single wall carbon nanotubes // Appl. Phys. A. 2003. V. 76. P. 449-455.

134. He R.R., Jin H.Z., Zhu J., Yan Y.J., Chen X.H. Physical and electronic structure in carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. 1998. V. 298. P. 170-176.

135. Reed B.W., Sarikaya M., Dalton L.R., Bertsch G.F. Transmission electron energy-loss spectroscopy study of carbon nanotubes upon high temperature treatment // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 78. P. 3358-3360.

136. Bursill L.A., Stadelmann P.A., Peng J.L., Prawer S. Surface plasmon observed for carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 1994. V. 49. P. 2882-2887.

137. Dravid V.P., Lin X., Wang Y., Wang X.K., Yee A., Ketterson J.B., Chang R.P.H. Bucky tubes and derivatives: their growth and implications for buckyball formation // Science. 1993. V. 259. P. 1601-1604.

138. Chen P., Wu X., Sun X., Lin J., Ji W., Tan K.L. Electronic structure and optical limiting behavior of carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 1999. V. 82. P. 2548-2551.

139. Longe P., Bose S.M. Collective excitations in metallic graphene tubules // Phys. Rev. B. 1993. V. 48. P. 18239-18243.

140. Lin M.F., Shung K.W.-K. Elementary excitations in cylindrical tubules // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 6617-6624.

141. Lin M.F,, Shung K.W.-K. Plasmons and optical properties of carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 1994. V. 50. P. 17744-17747.

142. Lin M.-F., Chuu D.S., Shung K.W.-K. Low-frequency plasmons in metallic carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 1997. V. 56. P. 1430-1439.

143. Shyu F.L., Lin M.F. pi-plasmons in two-dimensional arrays of aligned carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 1999. V. 60. P. 14434-14440.

144. Shyu F.L.; Lin M.F. Loss spectra of graphite-related systems: a multiwall carbon nanotube, a single-wall carbon nanotube bundle, and graphite layers // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. P. 8508-8516.

145. Jiang X. Collective plasmon excitations in graphene tubules // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. P. 13487-13490.

146. Stockli T., Bonard J.-M., Stadelmann P.-A., Chatelain A. EELS investigation of plasmon excitations in aluminum nanospheres and carbon nanotubes // Z. Phys. D. 1997. V. 40. P. 425^28.

147. Marinopoulos A.G., Reining L., Rubio A., Vast N. Optical and loss spectra of carbon nanotubes: depolarisation effects and intertube interactions // Phys. Rev. Lett. 2003. V. 91. P. 046402(4).

148. Rivacoba A., Garcia de Abajo F.J. Electron energy loss in carbon nanostructures // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 85414-85421.

149. Vasvari В. Collective resonances in carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 1997. V. 55. P. 7993-8003.

150. Guo G.Y., Chu K.C., Duan Ding-gang, Duan Chun-gang. Linear and nonlinear optical properties of carbon nanotubes from first-principles calculations // Phys. Rev. B. 2004. V. 69. P. 205416.

151. Chiarello G., Maccallini E., Agostino R.G., Formoso V., Cupolillo A., Pacile D., Colavita E., Papagno L., Petaccia L., Larciprete R., Lizzit S., Goldoni A. Electronic and vibrational excitations in carbon nanotubes // Carbon. 2003. V. 41. P. 985-992.

152. Murphy D.W., Rosseinsky M.J., Fleming R.M., Tycko R., Ramirez A.P., Haddon R.C., Siegrist Т., Dabbagh G., Tully J.C., Walstedt R.E. Synthesis and characterization of alkali metal fullerides: AxC6o H J- Phys. Chem. Solids. 1992. V.53. P. 1321-1332.

153. Шульга Ю.М., Домашнев И.А., Тарасов Б.П., Колесникова A.M., Криничная Е.П., Мурадян В.Е., Шульга Н.Ю. Альтернативная энергетика и экология. 2002. Т. 1. С. 70-72.

154. Kiselev N.A., Moravsky А.Р., Ormont A.B., Zakharov D.N. SEM and HREM study of the internal structure of nanotube rich carbon arc cathodic deposits // Carbon. 1999. V. 37. P. 1093-1103.

155. Tsang S.C., Harris P.J.F., Green M.L.H. Thinning and opening of carbon nanotubes by oxidation using carbon dioxide oxidation using carbon-dioxide // Nature. 1993. V. 362, 6420. P. 520-522.

156. Шульга Ю.М., Мурадян В.Е., Мартыненко В.М., Тарасов Б.П., Полякова Н.В. Масс-спектрометрическое исследование газов, выделяемых фторированными многостенными углеродными нанотрубками при нагреве // Масс-спектрометрия. 2005. Т. 2, Вып. 1. С. 41-44.

157. Shulga Y.M., Tien Т.-С., Huang С.-С, Lo S.-C., Muradyan V.E., Polyakova N.V., Ling Y.-C., Loufty R.O., Moravsky A.P. XPS study of fluorinated carbon multi-walled nanotubes // J. Elect. Spectr. Rel. Phen. 2007. V. 160. P. 22-28.

158. Krestinin A.V., Kiselev N.A., Raevskii A.V., Ryabenko A.G. Perspectives of single-wall carbon nanotube production in the arc discharge process // Eurasian Chem. Tech J. 2003. V. 5, N1. P. 7-18.

159. Krestinin A.V., Raevskii A.V., Kiselev N.A., Zvereva G.I., Zhigalina O.M., Kolesova O.I. Optical activity effect in crystalline structures of purified single-wall carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. 2003. V. 381, N5-6. P. 529534.

160. Brzhezinskaya M.M., Vinogradov A.S. chapter "Electronic structure of fluorinated carbon nanotubes" in book "Carbon Nanotubes", IN-TECH, Vukovar, 2010, pp. 67-92. (ISBN: 978-953-307-054-4).

161. Бржезинская M.M., Виноградов A.C., Крестинин A.B., Зверева Г.И., Харитонов А.П., Кулакова И.И. Сравнительное рентгеноабсорбционное исследование фторированных одностенных углеродных нанотрубок // ФТТ. 2010. Т. 52, N4. С. 819-825.

162. Лобач A.C., Спицына Н.Г., Терехов C.B., Образцова Е.Д. Сравнительное изучение различных способов очистки одностенных углеродных нанотрубок // ФТТ. 2002. Т. 44, Вып. 3. С. 457-459.179. http://www.astrin-holding.ru/index.html

163. Долматов В.Ю. Современная промышленная технология получения детонационных наноалмазов и основные области их использования // Нанотехника. 2008. Т. 1. С. 56-79.

164. Бржезинская М.М., Виноградов A.C., Крестинин A.B., Зверева Г.И., Харитонов А.П., Кулакова И.И. Сравнительное рентгеноабсорбционное исследование фторированных одностенных углеродных нанотрубок // ФТТ. 2010. Т. 52, N 4. С. 819-825.

165. Ajiki H., Ando T. Electronic states of carbon nanotubes // J. Phys. Soc. Jpn. 1993. V.62. N4. P. 1255-1266.

166. Введение в физику поверхности. Пер. с англ. Оура К., Лифшиц В.Г., Саранин A.A., Зотов A.B., Катаяма M. М., Наука. 2006. 490 с.

167. Микушкин В.М., Шнитов В.В. Патент РФ №1814427.

168. Yavor S.Ya., Baranova L.A. Optics of conical electrostatic analysing and focusing systems // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1990. V. A298. P. 421-425.

169. Применение электронной спектроскопии для анализа поверхности. Под ред. Ибах X. Рига. Изд-во Зинатке. 1980. 315 с.

170. Лукирский А.П., Брытов И.А. Исследование энергетической структуры Be и ВеО методом ультрадлинноволновой рентгеновской спектроскопии //ФТТ. 1964. Т. 6. С. 43.

171. Gudat W., Kunz С. Close similarity between photoelectric yield and photoabsorption spectra in the soft-X-ray range // Phys. Rev. Lett. 1972. V. 29, N3. P.169-172.

172. Виноградов A.C., Духняков А.Ю., Ипатов B.M., Онопко Д.Е., Павлычев А.А., Титов С.А. Тонкая структура рентгеновских спектров поглощения радикала TiF62" // ФТТ. 1982. Т. 24. С. 1417-1422.

173. Briihwiler Р.А., Maxwell A.J., Puglia С., Nilsson A., Andersson S., Martensson N. л* and a* excitons in С Is absorption of graphite // Phys. Rev. Lett. 1995. V. 74. P. 614-617.

174. Handbook of Auger electron spectroscopy. Ed. Davis L.E., MacDonald N.C., Palmberg P.W., Riach, G. Physical Electronics. 1978.

175. Nyholm R., Svensson S., Nordgren J., Flodstrom A. A soft X-ray monochromator for the MAX synchrotron radiation facility // Nucl. Instr. Meth. A. 1986. V. 246. P. 267-271.

176. Eggenstein F., Senf F., Zeschke T., Gudat W. Cleaning of contaminated XUV-optics at BESSY II // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 2001. V. 467^68. P. 325-328.

177. Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous electron gas // Phys. Rev. B. 1964. .V, 136. N3. P. 864-871.

178. Kohn W., Sham L.J. Self-consistent equations including exchange and correlation effects // Phys. Rev. A. 1965. V. 140. N 4. P. 1133-1138.

179. Andersen O.K. Linear methods in band theory // Phys. Rev. B. 1975. V. 12. N 8. P. 3060-3083.

180. Glotzel D., Segall B., Andersen O.K. Self-consistent electronic structure of Si, Ge and diamond by the LMTO-ASA method // Solid State Commun. 1980. V. 36. N 5. P.403-406.

181. Christensen N.E. Nonspherical charge distributions and electrostatic interactions in crystals // Phys. Rev. B. 1984. Vol. 29. P. 5547-5553.

182. Tatar R., Rabii S. Electronic properties of graphite: A unified theoretical study // Phys. Rev. B. 1982. V. 25, N6. P.4126-4141.

183. Tatar R., Holzwarth N., Rabii S. Energy band structure of three dimensional graphite// Synt. Met. 1981. V. 3. P. 131-138.

184. Posternak M., Baldereschi A. Prediction of electronic interlayer states in graphite and reinterpretation of alkali bands in graphite intercalation compounds // Phys. Rev. Lett. 1983. V. 50, N10. P. 761-764.

185. Castro Neto A.H., Guinea F., Peres N.M.R., Novoselov K.S., Geim A.K. The electronic properties of grapheme // Rev. Mod. Phys. 2009. V. 81. P. 109-162.

186. Fauster Th., Himpsel F.J., Fischer J., Plummer E. Three-dimensional energy band in graphite and lithium-intercalated graphite // Phys. Rev. Lett. 1983. V. 51, N5. C. 430-433.

187. Kluzek Z. Investigations of splitting of the я bands in graphite by scanning tunneling spectroscopy // Appl.Surface Sci. 1999. V. 151. P. 251-261.

188. Fischer D.A., Wentzcovitch R.V., Carr G.R. Graphite interlayer states: a carbon К near-edge-x-ray-fine-structure study // Phys. Rev. B. 1991. V. 44, N3, P, 1427-1429.

189. Байтингер E.M., Бржезинская M.M., Шнитов B.B., Векессер Н.А. Об особенностях дисперсии плазмонов в графите // Известия Челябинского научного центра. 2008. Вып. 1 (39). 2008. С. 37-39.

190. Stockli Т., Bonard J-M., Chatelain A. Plasmon excitations in graphitic carbon spheres // Phys. Rev.B. 1998. V. 57, N 24. P.15599-15612.

191. Breusing M., Ropers C., Elsaesser T. Ultrafast carrier dynamics in graphite // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 102. P. 086809.

192. Байтингер E.M. Плазменные зоны в графите // ФТТ. 2006. Т. 48. Вып. 8. С. 1380-1384.

193. Агранович В.М., Гартштейн Ю.Н. Пространственная дисперсия и отрицательное преломление света // УФН. 2006. Т. 176, №10. С. 10511068.

194. Papagno L., Caputi L. Electron structure of graphite: single particle and collective excitation studied by EELS, SEE and К edge loss techniques // Surf. Science. 1983. V. 125, Is. 2. P. 530-538.

195. Marinopoulos A.G., Reining L., Olevano V., Rubio A., Pichler Т., Liu X., Knupfer M., Fink J. Anisotropy and interplane interactions in the dielectric response of graphite // Phys. Rev. Lett. 2002. V. 89. P. 076402.

196. Векессер H.A. Изучение электронного строения твердофазных низкоразмерных структур плазмонным методом. Диссертация кф-мн. Челябинск. 2010.

197. Amusia M.Ya. Atomic Photoeffect. Springer-Verlag. 1990. 334 P.

198. Heminga L., Ulrich M,D., Efimenko K., Genzer J., Chan A.S.Y., Madey Т.Е. Near-edge absorption fine structure and UV photoemission spectroscopy studies of aligned single-walled carbon nanotubes // J. Vac. Sci. Technol. B. 2004. V. 22. P. 2000-2004.

199. Griineis A., Attaccalite C., Wirtz L., Shiozawa H., Saito R., Pichler Т., Rubio A. Tight-binding description of the quasiparticle dispersion of graphite and few-layer grapheme // Phys.Rev.B. 2008. V. 78. P. 205425.

200. Зиатдинов A.M. Строение и свойства нанографитов и их соединений // Рос. хим. журн. 2004. Т. 47, № 5. С. 5-11.

201. Песин Л.А., Байтингер Е.М., Грибов И.В., Кузнецов B.JL, Соколов О.Б. Влияние ионной бомбардировки на рентгеновские фотоэлектронные спектры графита// ФТТ. 1995. Т. 37, №9. С. 2706-2713.

202. Матюхин С.И., Гришина С.Ю. Кинетика ориентированного взаимодействия ускоренных частиц с углеродными armchair- и zigzag-нанотрубками // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32, Вып. 1. С. 27-34.

203. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М., Смирнов А.Б. Исследование плазмонов в ионно-облученных однослойных углеродных нанотрубках // ФТТ. 2006. Т. 48, Вып. 5. С. 743-747.

204. Krasheninnikov A.V., Nordlund К. Irradiation effects in carbon nanotubes // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2004. V. 216. P. 355-366.

205. Kotakoski J., Pomoell J.A.V., Krasheninnikov A.V., Nordlund K. Irradiationassisted substitution of carbon atoms with nitrogen and boron in single-walled carbon nanotubes // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. 2005. V. 228. P. 31-36.

206. Пономарева И.В., Чернозатонский JI.А. Образование дефектов в углеродной луковице при облучении ионами аргона // Письма в ЖЭТФ. 2004. Т. 79, Вып. 8. С. 460-466.

207. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М., Шнитов В.В. Изучение начальных стадий дефектообразования углеродных нанотрубок под действием ионного облучения // ФТТ. 2005. Т. 47, В. 4. С. 745-750.

208. Dyachkov P.N., Hermann H., Kirin D.V. Electronic structure and interband transitions of metallic carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2002. V 81. P. 5228-5230.

209. Kataura H., Kumazawa Y., Maniwa Y., Umezu I., Suzuki S., Ohtsuka Y., Achiba Y. Optical properties of single-qall carbon nanotubes // Syntethic Metals. 1999. V. 103. P. 2555-2558.

210. Ferrari A.C., Libassi A., Tanner B.K., Stolojan V., Yuan J., Brown L.M.,о

211. Rodil S.E., Kleinsorge В., Robertson J. Density, sp fraction, and cross-sectional structure of amorphous carbon films determined by x-ray reflectivity and electron energy-loss spectroscopy // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. P. 1108911103.

212. Бржезинская M.M., Виноградов H.A., Мурадян B.E., Шульга Ю.М., Полякова Н.В., Виноградов А.С. Характеризация фторированныхмногостенных углеродных нанотрубок методом рентгеновской абсорбционной спектроскопии // ФТТ. 2008.Т. 50. С. 565-571.

213. Hitchcock А.Р., Fischer P., Gedanken A., Robin M.B. Antibonding sigma valence MOs in the inner-shell and outer-shell spectra of the fluorobenzenes // J. Phys. Chem. 1987. V. 91. P. 531-540.

214. Bakke A.A., Chen H.-W., Jolly W.L. A table of absolute core-electron binding-energies for gaseous atoms and molecules // J. Electron Spectr. Rel. Phen. 1980. V. 20. P. 333-366.

215. Martin C., Arakawa E.T., Callcott T.A., Ashley J.C. Low energy electron attenuation length studies in thin amorphous carbon films // J. Electron Spectr. Rel. Phen. 1985. V. 35. P. 307-317.

216. Bettinger H.F., Kudin K.N., Scuseria G.E. The thermochemistry of fluorinated single wall carbon nanotubes // J. Am. Chem. Soc. 2001. V. 123. P. 12849-12856.

217. Kudin K.N., Bettinger H.F., G.E. Scuseria. Fluorinated single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 2001. V. 63. P. 045413.

218. Seifert G., Kohler Th., Frauenheim Th. Molecular wires, solenoids and capacitors by sidewall functionalization of carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 77. P. 1313.

219. Ewels C.P., Van Lier G., Charlier J.-C., Heggie M.I., Briddon P.R. Pattern formation on carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 216103.

220. Saito R., Yagi M., Kimura Т., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S. Electronic structure of fluorine doped graphite nanoclusters // J. Phys. Chem. Solids. 1999. V. 60, P. 715-721.

221. Maruyama M., Kusakabe K., Tsuneyuki S., Akagi K., Yoshimoto Y., Yamauchi J. Magnetic properties of nanographite with modified zigzag edges // J. Phys. Chem. Solids. 2004. V. 65. P. 119.

222. Kobayashi Y., Fukui K., Enoki T., Kusakabe K., Kaburagi Y. Observation of zigzag and armchair edges of graphite using scanning tunneling microscopy and spectroscopy // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. P. 193406.

223. Klein D.J. Graphitic polymer strips with edge states // Chem. Phys. Lett. 1994. V. 217. P. 261-265.

224. Fujita M., Wakabayashi K., Nakada K., Kusakabe K. Peculiar localized state at zigzag graphite edge // J. Phys. Soc. Jpn. 1996. V. 65. P. 1920-1923.

225. Comelli G., Stohr J., Robinson C.J., Jark W. Structural studies of argon sputtered amorphous carbon films by means of extended x-ray-absorption fine structure // Phys. Rev. B. 1988. V. 38. P. 7511-7519.

226. Gupta V., Nakajima T., Ohzawa Y., Zemva B. A study on the formation mechanism of graphite fluorides by Raman spectroscopy // J. Fluorine Chem. 2003. V. 120. P. 143-150.

227. ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

228. По материалам диссертации опубликовано 2 главы в книгах, 31 статья в отечественных и международных научных журналах, рекомендованных ВАК, и 41 тезисов докладов.

229. Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

230. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М. К электронному строению углеродной цепи // Вестник Челябинского Государственного Педагогического Университета. Челябинск: Изд-во ЧГПУ. 1996. - N 1. - С. 231-233.

231. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М. Об одной модели углеродных нанотрубок // Вестник Челябинского Государственного Педагогического Университета. Челябинск: Изд-во ЧГПУ. 1998. - N 2. - С. 112-115.

232. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М., Кормилец В.И. Оже- и эмиссионные спектры углеродных нанотрубок // Физика твердого тела. 1999. Т.41, N 8. -С. 1515-1518.

233. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М., Кормилец В.И. Спектроскопические характеристики ультратонких углеродных нанотрубок // Химическая физика и Мезоскопия. 1999. - Т. 1. - С. 97-107.

234. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М., Кормилец В.И. Зонная структура и СКа эмиссия углеродных нанотрубок // Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики. 2000. - Т. 91, № 2. - С. 393-398.

235. Байтингер Е.М., Бржезинская М.М., Шнитов В.В. Плазмоны в графите // Химическая физика и Мезоскопия. 2002. - Т. 4. - С. 178-187.

236. Бржезинская М.М., Байтингер Е.М., Шнитов В.В. Влияние внешних факторов на энергию плазменных колебаний в углеродных нанотрубках //

237. Материалы Международной научно-технической конференции «Тонкие пленки и слоистые структуры 2002». Москва. - 2002. - С. 235-236.

238. Brzhezinskaya М.М., Baitinger Е.М., Shnitov V.V. Destruction of multiwall carbon nanotubes structure under the influence of ion irradiation // Proceedings of the 2003 MRS Fall Meeting, Boston. 2003. - V. 792. - P. 371-374.

239. Brzhezinskaya M.M., Baitinger E.M., Shnitov V.V. Modification of carbon nanotubes structure under influence of ion irradiation // Proceedings of The XVI International Conference "Ion-surface interactions", Zvenigorod. 2003. - P. 8992.

240. Brzhezinskaya M.M., Baitinger E.M., Shnitov V.V. 7t-plasmons in ion irradiated multiwall carbon nanotubes // Physica B. 2004. - V. 348. - P. 95-100.

241. Brzhezinskaya M.M., Baitinger E.M., Shnitov V.V., Smirnov A.B. Determination of ion irradiation influence on 7i-plasmon properties of carbon nanotubes // Proceedings of the 2004 MRS Spring Meeting, San Francisco. 2004. V. 821.-P. 389-393.

242. Brzhezinskaya M.M., Baitinger E.M. chapter "Plasmons in Carbon Nanotubes" in book "Trends in Carbon Nanotube Research", Nova Science Publishers, Inc., New York, 2005, pp. 235-275. (ISBN: 1-59454-791-2).

243. Бржезинская M.M., Байтингер E.M., ШнитовВ.В., Смирнов А.Б. Изучение начальных стадий дефектообразования углеродных нанотрубок под действием ионного облучения аргоном // Физика твердого тела. 2005. -Т. 47. - С. 745-750.

244. Brzhezinskaya М.М., Baitinger Е.М., Shnitov V.V., Smirnov A.B. Integrated study of ion irradiated singlewall and multiwall carbon nanotubes by spectroscopic methods // AIP Conference Proceedings. 2005. - V. 786. - P. 170-173.

245. Бржезинская M.M., Байтингер E.M., Смирнов А.Б. Спектроскопическое исследование плазмонов в облученных ионами однослойных углеродных нанотрубках // Физика твердого тела. 2006. - Т. 48. - С. 994-999.

246. Pozdnyakov А.О., Brzhezinskaya М.М., Zverev D.A., Baitinger Е.М., Vinogradov A.S., Friedrich К. NEXAFS spectra of polymer-fullerene composites // BESSY Annual Report 2005. 2006. - P. 308-310.

247. Pozdnyakov A.O., Brzhezinskaya M.M., Vinogradov A.S. NEXAFS spectra of polymer-nanocarbon composites // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2008. - V. 16. P. 203-206.

248. Байтингер E.M., Бржезинская M.M., Векессер H.A., Шнитов В.В. Об особенностях дисперсии плазмонов в графите // Известия Челябинского научного центра. 2008. Т. 1 (39). - С. 36-39.

249. Brzhezinskaya М.М., Vinogradov N.A., Muradyan V.E., Shul'ga Yu.M., Vinogradov A.S. Characterization of fluorinated multiwalled carbon nanotubes with X-ray absorption and photoelectron spectroscopies // BESSY Annual Reports 2007. 2008. - P. 166-168.

250. Brzhezinskaya M.M., Muradyan V.E., Vinogradov N.A., Preobrajenski A.B., Gudat W., Vinogradov A.S. Electronic structure of fluorinated multi-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 2009. - V. 79. - P. 155439 (12 pages).

251. Brzhezinskaya M., Yalovega G., Shmatko V., Krestinin A., Vinogradov A.S. Fluorinated single-walled carbon nanotubes: X-ray absorption and DFT analysis // Journal of Physics. -2009. V. 190. - P. 012135.

252. Крестинин A.B., Харитонов А.П., Шульга Ю.М., Жигалина О.М., Кнерельман Е.И., Бржезинская М.М., Виноградов А.С., Преображенский А.Б., Зверева Г.И., Кислов М.Б., Мартыненко В.М., Коробов И.И., Давыдова

253. Г.И., Жигалина В.Г., Киселев H.A. Получение и характеризация фторированных однослойных углеродных нанотрубок // Российские нанотехнологии. 2009. - Т. 4. - С. 115-131.

254. Brzhezinskaya М.М., Vinogradov A.S. chapter "Electronic structure of fluorinated carbon nanotubes" in book "Carbon Nanotubes", IN-TECH, Vukovar, 2010, pp. 67-92. (ISBN: 978-953-307-054-4).

255. Бржезинская М.М., Виноградов A.C., Крестинин A.B., Зверева Г.И., Харитонов А.П., Кулакова И.И. Сравнительное рентгеноабсорбционное исследование фторированных одностенных углеродных нанотрубок // Физика твердого тела. 2010. - Т. 52, N 4. - С. 819-825.

256. Eliseev A.A., Yashina L.V., Brzhezinskaya M.M., Vinogradov A.S., Lukashin A.V., Tretyakov Yu.D., Kiselev N.A., Krestinin A.V., Hutchison J.L. Structure and electronic properties of AgX@SWNT (X=C1, Br, I) // Carbon. 2010. - V. 48, P. 2708-2721.

257. Генералов A.B., Бржезинская M.M., Виноградов A.C., Puttner R., Чернышева М.В., Лукашин А.В., Елисеев А.А. Рентгеноабсорбционное исследование электронной структуры нанокомпозита CuI@SWCNT // Физика твердого тела. 2011. - N. 53, N 3. - С. 598-607.

258. Brzhezinskaya M., Eliseev A., Kharlamova M. The evolution of the electronic properties for FeHal@SWNT (Hal=I, Br, CI) during filler decomposition studied by core-level spectroscopies // MAX-lab activity report 2010. 2011. - P. 398-399.