Кристаллическая структура полиморфных и политипных модификаций карбида кремния тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Агалямова, Эльвира Наилевна

• Агалямова, Эльвира Наилевна
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Агалямова, Эльвира Наилевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. ПОЛИТИПИЗМ И ПОЛИМОРФИЗМ. ПОЛИТИПНЫЕ И ПОЛИМОРФНЫЕ МОДИФИКАЦИИ КАРБИДА КРЕМНИЯ.

1.1. Политипизм. Механизмы формирования политипов и фазовых превращений.

1.2. Особенности структуры политипов. Классификационные схемы описания структуры.

1.3. Полиморфизм.

1.4. Политипизм и полиморфизм SiC.

1.4.1. Структура и свойства кристаллов карбида кремния.

1.4.2. Способы синтеза SiC.

1.4.3. Формирование политипов SiC.

1.4.4. Формирование полиморфных модификаций SiC.

1.5. Постановка задачи исследования.

2. СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИИ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Выбор методов для расчета структуры и свойств политипных и полиморфных модификаций карбида кремния.52 '

2.1.1. Методы молекулярной механики.

2.1.2. Полуэмпирические квантово-механические методы.

2.2. Методика моделирования и структурные модели политипных модификаций SiC.

2.2.1. Методика модельного анализа структуры различных политипов карбида кремния.

2.2.2. Методика моделирования кластеров SiC со структурой различных политипов.

2.2.3. Методика анализа взаимосвязи размеров нанокристаллов SiC и их структурных характеристик.

2.3. Структурные модели и методика модельных расчетов полиморфных модификаций карбида кремния.

2.3.1. Выбор структурных элементов карбидкремниевых фаз.

2.3.2. Методика расчета структурных, энергетических параметров и свойств полиморфных модификаций SiC.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ПОЛИТИПОВ КАРБИДА КРЕМНИЯ.

3.1. Модельный анализ структуры' различных политипов карбида кремния.

3.2. Моделирование кластеров SiC со структурой различных политипов.

3.3. Анализ взаимосвязи размеров нанокристаллов SiC и их структурными характеристиками.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ПОЛИМОРФНЫХ МОДИФИКАЦИЙ КАРБИДА КРЕМНИЯ.

4.1. Классификационная схема полиморфных модификаций SiC и модельный механизм их получения из наноструктур-предшественников.

4.2. Результаты расчета структурных характеристик карбидкремниевых фаз.

4.3. Результаты расчета энергетических характеристик и свойств SiC

5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

5.1. Особенности структуры и закономерности формирования политипов карбида кремния.

5.2. Закономерности формирования и особенности структуры полиморфных разновидностей карбида кремния.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Кристаллическая структура полиморфных и политипных модификаций карбида кремния»

Актуальность работы

Свойства твердых тел, в первую очередь, определяются их составом и структурой. Варьируя состав и структуру, можно получать материалы с различными свойствами. Изучение закономерностей формирования структуры твердых тел и ее влияние на свойства является одной из важнейших задач физики конденсированного состояния, так как понимание этих закономерностей необходимо для решения практических задач получения материалов с требуемыми свойствами. Фазы- с различной структурой могут устойчиво существовать только в определенных диапазонах значений термодинамических параметров. Однако для некоторых материалов (в первую очередь с преимущественно ковалентным типом связей) фазы с различной кристаллической структурой способны существовать при одинаковых условиях, не испытывая фазовых превращений. Для таких материалов варьировать свойства при одинаковых термодинамических условиях и химическом составе можно за- счет изменения, кристаллической структуры их фаз. К таким фазам относятся политипные и некоторые полиморфные разновидности твердых тел. Поэтому изучение закономерностей формирования структуры политипов и полиморфов является актуальной задачей физики конденсированного состояния, имеющей как фундаментальное, так и прикладное значение.

Политипизм это способность кристаллических твердых тел кристаллизоваться- в виде множества структурных модификаций, отличающихся упаковкой идентичных слоев, которые представляют собой элементы структуры базовой решетки. Политипизм впервые был обнаружен в 1912 г. Баумгауэром в монокристаллах БЮ. Среди политипных модификаций карбида кремния выделяют фазы, имеющие кубическую кристаллическую структуру — р-8Ю (или ЗС-БЮ), а также фазы, имеющие гексагональную и ромбоэдрическую а-ЗЮ-струюуру (например, 2Н-8Ю, 4Н4

81С, бН-^С и пН-8Ю, 15 Я, 21 Я и др.). Основные структурные отличия политипов определяются порядком чередования и периодом повторяемости слоев в направлении кристаллографической оси Z, типом примитивной элементарной ячейки, а также степенью гексагональности. Закономерности формирования политипных модификаций и взаимных переходов между, ними к настоящему времени недостаточно изучены: для политипов не удается определить четкие границы областей устойчивости, а также условия, при которых будет формироваться структура того или иного политипа. Диапазон изменения свойств политипов небольшой, что ограничивает область их возможного практического применения.

Более широкий диапазон варьирования физических характеристик наблюдается для полиморфных структурных разновидностей материалов. Для-них существуют точно определенные области стабильности на фазовых диаграммах в Р—Т координатах. Однако, полиморфные модификации могут практически бесконечно» долго устойчиво существовать и в. термодинамических условиях, не соответствующих их областям стабильности. Типичный« пример таких полиморфных фаз — аллотропные модификации^ углерода - алмаз, графит, карбин, а также наноструктурированные разновидности углерода — фуллерены, нанотрубки, которые не имеют областей устойчивого существования на равновесных диаграммах состояния, но, тем не менее, устойчиво существуют при нормальных условиях.

Получение новых полиморфных кристаллических модификаций возможно из кластеров или других наноструктур. Наиболее тщательно изученными наноструктурами являются углеродные — нанотрубки, фуллерены и графеновые слои, на основе которых возможно описание структуры полиморфных кристаллических фаз с преимущественно ковалентным типом химической связи. Однако закономерности формирования таких фаз остаются недостаточно изученными; отсутствует классификационная схема фаз; остается неясным, существование какого 5 количества таких фаз возможно; на основе каких наноструктур-предшественников (помимо фуллереноподобных кластеров) возможно их построение; а также какова конечная структура полиморфных модификаций.

В качестве модельной системы для исследования закономерностей формирования политипов и полиморфов наибольший интерес представляет карбид кремния. Это связано с тем, что карбидкремниевые материалы широко используются в электронных устройствах, а также в качестве конструкционных материалов. БЮ является перспективным материалом для создания электронных, оптических приборов и микроэлектромеханических устройств экстремальной электроники. Благодаря высокой критической напряженности поля пробоя, температуре Дебая, механической прочности, устойчивости к температурным, химическим и радиационным воздействиям, потенциальные параметры приборов на его основе в ряде случаев, значительно превышают параметры приборов на традиционных материалах. Карбид кремния может применяться4 также в качестве основной фазы конструкционных композиционных материалов и в качестве композиционных электрохимических покрытий, которые позволяют решать многие задачи? по поверхностному упрочнению конструкционных деталей и инструментальной оснастки и восстановлению их быстроизнашивающихся частей.

Таким образом, исследование структуры, свойств и закономерностей формирования полиморфных и политипных модификаций ЭЮ является актуальным как с фундаментальной, так и с практической точек зрения.

Цель и задачи работы

Целью работы являлось исследование структуры и закономерностей формирования политипных и полиморфных модификаций карбида кремния. Частные задачи, которые были решены в данной работе: 1. Исследование закономерностей формирования политипов БЮ, расчет структурных и энергетических характеристик политипных модификаций БЮ. 6

2. Разработка схемы классификации полиморфных модификаций SiC. Анализ возможных способов синтеза полиморфов SiC из фуллереноподобных кластеров, карбидкремниевых нанотрубок и слоев SiC.

3. Расчет структуры новых полиморфных разновидностей карбида кремния, атомы в которых находятся в кристаллографически» эквивалентных состояниях, определение их структурных и энергетических характеристик, а также некоторых свойств.

Методы исследования

Для геометрической оптимизации структуры был использован метод молекулярной механики (ММ+), расчет энергетических характеристик осуществлялся при помощи полуэмпирических квантово-механических методов (РМЗ, MNDO, AMI, расширенный метод Хюккеля). Расчет возможной структуры политипов SiC был выполнен при помощи специально разработанных программ.

Научная новизна

В работе получены следующие новые результаты:

1. В результате анализа структуры различных политипов карбида кремния, впервые доказана возможность существования рядов различных политипов SiC, имеющих одинаковое число слоев в элементарной ячейке, однако отличающихся порядком их чередования и степенью гексагональности. Установлена зависимость параметров элементарных ячеек политипов от степени гексагональности и взаимосвязь между размерами нанокристаллов SiC и их политипным составом.

2. Разработана классификационная схема и модельный метод формирования полиморфных модификаций карбида кремния на основе фуллереноподобных кластеров, карбидкремниевых нанотрубок и слоев SiC.

3. Установлено, что возможно существование 21 полиморфной карбидкремниевой фазы, из которых 17 исследованы в данной работе впервые.

4. Впервые рассчитана геометрически оптимизированная структура 17 новых карбидкремниевых фаз, атомы в которых находятся в кристаллографически эквивалентных состояниях. Определены структурные параметры, плотности и энергии сублимации полиморфных модификаций БЮ.

Практическая значимость

Результаты.работы могут быть использованы при разработке способов синтеза новых наноструктурированных карбидкремниевых материалов, которые могут найти применение в электронных устройствах и в качестве конструкционных материалов.

Положения, выносимые на защиту

1. Анализ модельного исследования структуры различных политипов БЮ, установленные закономерности формирования политипов в зависимости от их структурных характеристик.

2. Результаты модельного формирования полиморфных модификаций карбида кремния на основе фуллереноподобных кластеров, карбидкремниевых нанотрубок и слоев 81С

3. Классификационная схема наноструктурированных фаз карбида кремния, результаты расчета структурных параметров, плотностей и энергий сублимации полиморфных модификаций 81С, установленные взаимосвязи между свойствами, структурными и энергетическими характеристиками.

Апробация результатов работы

Основные результаты исследований по теме диссертации были представлены на XII, ХШ, XIV, XV всероссийских научных конференциях студентовфизиков и молодых ученых (2006 г: Новосибирск; 2007 г. Ростов-на-Дону; 2008 г. Уфа; 2009 г. Кемерово - Томск), VI, VII, VIII, IX Региональных школах-конференциях для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике (2006, 2007, 2008, 2009 гг., Уфа), Международной, конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах» (2007 г., Махачкала), XXXII Международной зимней^ школе физиков-теоретиков (2008 г., Екатеринбург), Всероссийской конференции студентов; аспирантов и молодых ученых по физике (2009 г., Владивосток), IX Международной научной конференции «Химия твердого тела: монокристаллы,наноматериалы, нанотехнологии» (2009, Кисловодск), I международной научно-практической; конференции; «Современная наука: теория и практика» (2010 г., Ставрополь).

Публикации

Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 17 печатных, изданиях, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.для опубликования результатов диссертационных работ, 1 статья в сборнике трудов5 научной: конференции, а также 13 тезисов в сборниках трудов научных конференций!

Структура и объем диссертации .

Диссертационная работа- включает в себя общую, характеристику работы, пять глав, выводы, список литературы, список публикаций автора. Объем работы составляет 121 страницу, включает 42 рисунка и 12 таблиц. Список литературы состоит из 113 наименований.

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

Первая глава содержит обзор литературных данных, посвященных проблеме политипизма (дается характеристика структуры политипов и механизмов их формирования) и полиморфизма в целом, а также непосредственно явлению политизма и полиморфизма в карбиде кремния (описываются особенности структуры и свойства 81С, способы синтеза, известные условия формирования некоторых политипных и полиморфных разновидностей карбида; кремния); Глава завершается формулировкой ■ цели и задач исследования.

Вторая; глава посвящена описанию методики моделирования- и рассматриваемых структурных моделей различных политипов ^¡С и карбидкремниевых фаз, построенных на основе различных наноструктур, а-также методам расчета структурных характеристик фаз и их свойств.

В третьей; главе приводятся результаты, полученные при модельном анализе: структуры; различных политипов карбида, кремния; дается сравнительный анализ их структурных и энергетических характеристик. Выполнен . анализ; взаимосвязи размеров на!юкристаллов 8К> и: их структурными характеристиками.

В четвертой главе представлены результаты моделирования карбидкремниевых фаз на; основе наноструктура классификационная схема полиморфных модификаций 8Ю, а также сравнительный анализ их структурных, энергетических характеристик и некоторых свойств. Предложен новый класс политипных модификаций 81С.

Пятая глава — обсуждение результатов моделирования. В главе приводится сопоставление полученных результатов с литературными данными и предлагается объяснение причин установленных закономерностей.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Агалямова, Эльвира Наилевна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ:

1. Рассчитана структура различных политипов карбида кремния, доказана возможность существования рядов различных политипов SiC, имеющих одинаковое число слоев в элементарной ячейке, однако отличающихся порядком их чередования и степенью гексагональности G. Обнаружено, что с увеличением числа слоев в элементарной ячейке количество возможных политипов SiC возрастает. В результате модельных расчетов. SixCyHz — кластеров со структурой различных политипов, установлено, что межслоевые расстояния dm в политипах SiC линейно возрастают с увеличением степени их гексагональности G. Значения удельных энергийсвязей Еуд. для различных политипов SiC отличаются незначительно, что 4 обуславливает возможность их одновременного сосуществования, при одинаковых термодинамических условиях. Межплоскостные расстояния dm в кристаллах SiC нанометрового размера, должны, быть меньше таковых в кристаллах макроскопического размера, что должно быть причиной формирования 3С политипной структуры нанокристаллов SiC.

2. Впервые установлена возможность существования политипизма кристаллов. SiC не слоевого типа: Такие политипы могут существовать для полиморфной модификации карбида кремния LA7 и отличаются, не чередованием слоев трех разновидностей А-В-С, а чередованием ориентации структурных звеньев двух типов А-В в цепочке сшивок слоев.

3. Выполнены модельные расчеты наноструктур-предшественников (фуллереноподобных кластеров, карбидкремниевых нанотрубок и слоев SiC) для формирования SiC полиморфных фаз, все Si и все С атомы в которых находятся в кристаллографически эквивалентных состояниях.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в журналах рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертации:

А1. Агалямова, Э.Н. Структура полиморфных разновидностей карбида кремния / Э.Н. Агалямова, Е.А. Беленков, В.А. Грешняков // Вестник ЧелГУ. Физика. №15 (230), вып. 10. 2011. С. 15-24.

А2. Беленков, Е.А. Исследование формирования политипов алмаза и карбида кремния / Е.А. Беленков, Э.Н. Агалямова // Вестник ЧелГУ. Физика. №24 (162), вып. 5.2009. С. 13-21.

АЗ. Беленков, Е.А. Моделирование Б1С фаз на основе наноструктур / Е.А. Беленков, Э.Н. Агалямова, В.А. Грешняков // Наносистемы: физика, химия, математика. Т.2, № 3, 2011. С. 79-92.

Другие статьи и тезисы докладов по материалам диссертации:

А4. Агалямова, Э.Н. Структура политипов карбида кремния / Э.Н. Агалямова Сборник тезисов: ВНКСФ-12, Новосибирск. 2006, С. 83.

А5. Агалямова, Э.Н. Влияние размеров кристаллов, на формирование политипов карбида кремния / Э.Н. Агалямова // Сборник тезисов: VI

Региональная школа-конференция- для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике, Уфа. 2006, С. 71.

А6. Агалямова, Э.Н. Моделирование структуры кристаллов политипов карбида кремния / Э.Н. Агалямова // Сборник тезисов: ВНКСФ-13, Ростов-на-Дону. 2007, С. 68-69.

А7. Агалямова, Э.Н. Моделирование формирования полиморфных модификаций карбида кремния / Э.Н. Агалямова, Е.А. Беленков // Сборник трудов: Международная конференция «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах», Махачкала. 2007, С. 509511.

А8. Агалямова, Э.Н. Моделирование кристаллов 8Ю, содержащих дислокации / Э.Н. Агалямова // Сборник тезисов: УП Региональная школаконференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике, Уфа. 2007, С. 5.

А9. Агалямова, Э.Н. Исследование формирования полиморфных модификаций карбида кремния / Э.Н. Агалямова // Сборник рефератов научно-исследовательских работ студентов: Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых ВУЗов Челябинской области, Челябинск 2007, С. 17.

А10. Агалямова, Э.Н. Моделирование дислокационного механизма роста кристаллов SiC / Э.Н. Агалямова // Сборник тезисов: ВНКСФ-14, Уфа. 2008, С. 83.

All. Агалямова, Э.Н. Моделирование процессов фазообразования в SiC / Э.Н. Агалямова, Е.А. Беленков // Сборник тезисов: ХХХП Международная зимняя школа физиков — теоретиков, Екатеринбург. 2008, С. 110. А12. Агалямова Э.Н. Исследование влияния металлических добавок на политипный состав SiC, получаемого при силицировании графита / Э.Н. Агалямова // Сборник тезисов: УШ Региональная школа-конференция для студентов, аспирантов и. молодых ученых по математике и физике, Уфа. 2008, С. 17.

А13. Грешняков, В.А. Закономерности формирования политипов алмаза и карбида кремния / В.А. Грешняков, Э.Н. Агалямова // Сборник тезисов: ВНКСФ-15, Кемерово-Томск. 2009, С.101.

А*14. Грешняков, В.А. Моделирование алмазоподобных фаз / В.А. Грешняков, Е.А. Беленков, A.A. Али-Паша, И.В. Шахова, Э.Н. Агалямова, // Сборник тезисов: IX Международная научная конференция «Химия твердого тела: монокристаллы, наноматериалы, нанотехнологии», Кисловодск: СевКавГТУ, 2009. С. 175-L76.

Al 5. Агалямова, Э.Н. Анализ возможной структуры политипов / Э.Н. Агалямова // Материалы Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике, Владивосток. 2009, С. 28.

А16. Агалямова, Э.Н. Структура политипов алмаза и карбида кремния / Э.Н. Агалямова // Сборник тезисов: IX Региональная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике, Уфа.

2009, С. 134.

А17. Агалямова, Э.Н. Рентгеноструктурная идентификация политипов алмаза / Э.Н. Агалямова // Материалы: I Международная научно-практическая конференция «Современная наука: теория и практика», Т. 3, Ставрополь.

2010, С. 10-11.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Агалямова, Эльвира Наилевна, 2011 год

1. Олейник, Г.С. Политипообразование в неметаллических веществах / Г.С Олейник, Н.В. Даниленко // Успехи химии. 66 (7). 1997. С. 615-640.

2. Верма, А. Полиморфизм и политипизм в кристаллах / А Верма, П. Кришна. М.: Мир, 1969. С. 66-244.

3. Siripen, S. Effect of growth temperature on polytype transition of GaN from zincblende to wurtzite / S. Siripen, S. Sakuntam, Y. Kajornyod, O. Kentaro // Journal Thin Solid Films. 2007. V.515. P. 4393-4396.

4. Pilyankevich, A.N. Microstructural studies of polytype formation in oxygen-containing aluminium nitride / A.N. Pilyankevich, V.F. Britun, G.S. Oleynik // Journal of materials science letters. 1990. V.25. P. 3517-3520.

5. Кулаков, М.П. Проблемы физики и технологии широкозонных полупроводников // М.П. Кулаков // ФТИ им. А.Ф. Иоффе. Ленинград, 1979. С. 48.

6. Molchanova, Е.А. Effect of grain-boundary conditions on polytype transformations in close-packed crystals / E.A. Molchanova, A.I. Potekaev, V.N. Udodov // Russian Physics Journal. 2004. V. 47. No. 11. P. 1161-1166.

7. Howitt, D. G. Direct observations of polytypism in copper phthalocyanine / D: G. Howitt // Journal of materials science letters. 1981. V.16. Pi 1249-1256.

8. Yu, W. J. Ab initio study of phase transformations in boron nitride / W.J. Yu, M. Lau, S. P. Chan, Z. F. Liu, Q. Q Zheng // Phys. Rev. B. 2003. V.67. P. 014108.

9. Pandey, D. Influence of Stacking Faults on the Spiral Growth of Polytype Structures in Mica / D. Pandey, A. Baronnet, P. Krishna // Phys Chem Minerals. 1982. V.8. P. 268-278.

10. Kuwamoto, H. Origin of polytypism in the ZnS structure / H. Kuwamoto // Journal of materials science letters. 1985. V.4. P. 940-942.

11. Machida, A. Long-period stacking structures in yttrium trihydride at high pressure / A.Machida, A.Ohmura, T.Watanuki, K.Aoki, K.Takemura // Phys. Rev. B. 2007. V.76. P. 052101.

12. Kyazumov, M.G. Polytypism and Superstructure in CoInGaS4 / M.G. Kyazumov // Crystallography Reports. 2000. V. 45. No. 4. P. 560-562.

13. D. Price, Geoffrey Polytypism and the Factors Determining the Stability of Spinelloid Structures / Geoffrey D: Price // Phys. Chem Minerals. 1983. P. 77-83.

14. Ingrin, J. ТЕМ Imaging of Polytypism.in Pseudowollastonite / J. Ingrin// ТЕМ Phys Chem Minerals- 1993. P. 56-62. >

15. Илясов, B;B. Электронная энергетическая; структура и рентгеновские спектры политипов нитрида бора / В.В. Илясов, Т.П. Жданова, И.Я. Никифоров И ФТТ. 2003: Т. 45. № 5. С. 777-784. ; :

16. Ramasesha, S. An, explanation of the phenomenon of- polytypism / S. Ramasesha // Pramna. 1984; V. 23. No. 6. P. 745-749.

17. Дубровский^ Г.Б. Закономерности образования политипных структур в слоистых дихалькогенидах металлов / Г.Б. Дубровский // ФТТ. 2003. Т. 45. №9. С. 1590-1592.

18. Николин; Б.И. Многослойные структуры и политипизм в металлических сплавах / Б.И. Николин) Киев: Наукова думка, 1984. 240 с:

19. Adolph, В. Influence of crystal structure and quasiparticle effects on second-harmonic generation: Silicon carbide polytypes / B. Adolph, F. Bechstedt // Phys. Rev. B. 2000. V.62.No.3. P. 1706-1712.

20. Ling, C.C. Isochronal annealing studies of n-type 6H-SiC with positron lifetime spectroscopy / C.C. Ling, C.D. Beling, S. Fung // Phys. Rev. B. 2000. V.62. No. 12. P. 8016-8022.

21. Price, G.D. Competing Interaction and Microstructure: Statics and Dynamics / G.D. Price, J.M. Yeomans // Proceedings of the CMS Workshop, Los Alamos, New Mexico. 1988. 275 p.

22. Гаевский, А.Ю. Межслоевые взаимодействия и политипизм в металлических сплавах / А.Ю. Гаевский // Металлофизика, 1990. Т. 12. № 1. С. 31-38.

23. Зоркий, П. М. Внутрислоевая политипия в органических кристаллах / П.М. Зоркий, JT.M. Нестерова // Журнал физической химии. 1993. Т. 67. № 2. С. 217-220.

24. Miyamoto, Y. Polytypism and Amorphousness in Silicon Whiskers / Y. Miyamoto, M.Hirata// J. Phys. Soc. Jpn. 1978. V. 44. P. 181-190.

25. Fissel, A. Formation of Si twinning-superlattice: First step towards Si polytype growth / A. Fissel, E. Bugiel, C.R. Wang, H.J. Osten // Materials Science and Engineering B. 2006. V.134. P. 138-141.

26. Wang, S. Q. First-principles study on the lonsdaleite phases of C, Si and Ge / S. Q. Wang, H. Q. Ye // J. Phys.: Condensed Matter. 2003. V. 15. No.12. P. 197202.

27. Шулепов, C.B. Физика углеродных материалов / G.B. Шулепов. Челябинск: Металлургия, 1990. 336 с.

28. Chung, D. D. L. Review Graphite / D. D. L. Chung // Journal of materials science letters. 2002. V.37. No.8. P. 1475-1489.

29. Wen, B. First-principles studies of diamond polytypes / B. Wen, J. Zhao, M. J. Bucknum, P. Yao, T. Li // Diamond & Related Materials. 2008. V.17. P. 356-364.

30. Oscroft, RJ. Influence of Oxygen on the Formation of Aluminum Silicon Carbide / RJ. Oscroft, D.P. Thompson // J. Am. Ceram. Soc. 1992. V. 75, No.l. P. 224-226.

31. Fanchini, G. Behavior of Disordered Boron Carbide under Stress / G. Fanchini, J.W. McCauley, M. Chhowalla // PhysRevLett. 2006. V.97. No.3. P. 035502 (4).

32. Бритун, В.Ф. Структурные превращения в карбиде бора при высокихдавлениях и температурах / В.Ф. Бритун, Г.С. Олейник, Н.П. Семененко //113ч

33. Электронная микроскопия и прочность кристаллов. Киев: Институт пробл. Материаловедения АН УССР, 1989. С. 126-131.

34. Пилянкевич, А.Н. О мартенситном превращении вюртцитной модификации нитрида бора в графитоподобную / А.Н. Пилянкевич, Г.С. Олейник// Сверхтвердые материалы. 1988. № 4. С.7-9.

35. Kobayashi, К. First-Principles Study of BN, SiC, and A1N Polytypes / K. Kobayashi, S. Komatsu//J. Phys. Soc. Jpn. 2008. V. 77. P. 084703.

36. Kobayashi, К First-Principles Study of 30H-BN polytypes 6H-BN, 30H-BN./ K. Kobayashi, S. Komatsu // Materials Transactions. 2010. V. 51. No. 9. P. 1497.

37. Бокий, Г.Б. Роль кратности правильных систем точек в политипных структурах / Г.Б. Бокий, В.И. Лаптев // Кристаллография. 1994. Т.39. № 3. С. 464-468.

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

39. Урусов, B.C. Теоретическая кристаллохимия / B.C. Урусов. М.: МГУ, 1987. 272 с.

40. Acheson, E.G. On Carborundum /'E.G. Acheson // Chemical News. 1893. No.68. P. 179.

41. Лебедев, A. SiC-электроника: прошлое, настоящее, будущее / А. Лебедев, С. Сбруев // Электроника: НТБ, 2006. № 5. С. 28-41.

42. Гнесин, Г.Г. Карбидкремниевые материалы / Г.Г. Гнесин. М.: Металлургия, 1977. С. 7-26.

43. Baumann, H.N. Polytypie transtormations in Silicon Carbide / H.N Baumann // J. Electrochem.Soc. 1960. V.99. P. 109-114.

44. О'Коннор, Дж.Р. Теория и практика выращивания кристаллов / Дж.Р. О'Коннор, пер. с англ. М.: Металлургия, 1968. С. 125-160.

45. Philipp, H.R. A High Temperature Semiconductor Silicon Carbide / H.R. Philipp, E.A. Taft, Eds. O'Connor, J.R., Smiltens // J. Pergamon Press. Oxford. London, New York, Paris. 1960. 366 p.

46. Карбид кремния / под ред. Г. Хениша, Р. Роя; пер. с англ. М.: Мир, 1972. 394 с.

47. Wagner, R.S. Vapor liquid solid mechanism of single crystal growth / R.S. Wagner, W.C. Ellis // Appl. Phys. Letters. 1964. V.4. P. 89-94.

48. Баковец, B.B. Применение рентгеновского микроанализа для исследования роста кристаллов по механизму 1ШУ / В.В. Баковец, Г.В. Бердичевский //Кристаллография. 1969. Т.14. №3. с. 531-533.

49. Li, Х.К. Synthesis of nanometer silicon carbide whiskers from binary carbonaceous silica aerogels / X.K. Li, L. Liu, Y. Zhang // Carbon. 2001. No. 39. P.159-165.

50. Konno, H. Formation of (3-SiC from exfoliated graphite and silicone / H. Konno, T. Kinomura, M. Aramata// Carbon. 2001. No. 39. P. 2381-2383.

51. Semenov, A.V. Ion-plasma deposition and optical properties of SiC films / A.V. Semenov, A.V. Lopin, V.M. Puzikov, Sh. Muto // Functional materials. 2005. V.12. P. 216-233.

52. Munoz, E. Synthesis of SiC Nanorods from Sheets of Single-Walled Carbon Nanotubes / E. Munoz, A.B. Dalton, S. Collins, A.A. Zakhidov, R.H. Baughman, W.L. Zhou, J. He, CJ. O.Connor, B.McCarthy, W.J. Blau // Chem. Phys. Lett. 2002. V.359. P. 397-402.

53. Liu, J.W. Synthesis of SiC nanofibers by annealing carbon nanotubescovered with Si / J.W. Liu, D.Y. Zhong, F.Q. Xie, M. Sun, E.G. Wang, W.X. Liu //

54. Chem. Phys. Lett. 2001. V.348. P. 357-360.115

55. Han, W. Continuous Synthesis and Characterization of Silicon Carbide Nanorods / W. Han, S. Fan, Q. Li, W. Liang, B. Gu, D. Yu // Chem. Phys. Lett. 1997. V.265, P. 374-378.

56. Pham-Huu, C. The first preparation of silicon carbide nanotubes by shape memory synthesis and their catalytic potential / C. Pham-Huu, N. Keller, G. Ehret, M. Ledoux // J. Catalysis. 2001. V.200. P. 400-410.

57. Taguchi, T. Synthesis of Silicon Carbide Nanotubes / T. Taguchi, N. Igawa, H. Yamamoto, S. Jitsukawa // J. Am. Ceram. Soc. 2005. V.88. P. 459-461.

58. Shi, W. Laser ablation synthesis and optical characterization of silicon carbide nanowires,/ W. Shi, Y. Zheng, H. Peng, N. Wang, C. Sing Lee, S.-T. Lee // J. Am. Ceram. Soc. 2000. V.83. P. 3228-3230.

59. Zhang, Y. Heterostructures of single-walled carbon nanotubes and carbide nanorods / Y. Zhang, T. Ichihashi, E. Landree, F. Nihey, S. Iijima // Science. 1999. V.285. P. 1719-1722.

60. Moon, W.H. Mechanical properties of SiC nanotubes / W.H. Moon, J. K. Ham, HJ. Hwang // Nanotech. 2003. V.3, www.nsti.org, ISBN 0-9728422-2-5

61. Li, X.K. Synthesis of nanometre silicon carbide whiskers from binary carbonaceous silica aerogels / X.K. Li, L. Liu, Y.X. Zhang // Carbon. 2001. V.39. P. 159-165.

62. Ziambaras, E. Thermal transport in SiC nanostructures / E. Ziambaras, P. Hyldgaard // Materials Science and Engineering C. 2005. V.25. P. 635-640.

63. Schaffer, P.T.B. Comments on Phase Equilibria in the System Boron Carbide-Silicon Carbide by D.R. Secrist / P.T.B. Schaffer, A.L. Hannam // J. Am. Ceram. Soc. 1964, V.47(ll). P. 594-595.

64. Tajima, Y. Solid Solubility of aluminum and boron in silicon carbide / Y. Tajima, W.D. Kingeiy // J. Am. Ceram. Soc. 1982. V.65. No.2. P. 27-29.

65. Knippenberg, W.F. The Influence of Impurities on the Growth of Silicon Carbide Crystals Grown by Gas.-Phase Reactions / W.F. Knippenberg, G. Verspui // Mat. Res. Bull. 1969. V. 4. P. 5-43.

66. Лебедев, A.A. Гетеропереходы между политипами карбида кремния / A.A. Лебедев // Тезисы докладов VI Российской конференции по физике полупроводников. СПб.: Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе,2003. С. 151-152:

67. Diani ,М. Crystal growth of 3C-SiC polytype on 6H-SiC (0001) Substrate Journal of Crystal Growth / M. Diani, E. Simon, E. Kubier, 2002. V. 235. P. 95102.

68. Eebedev, A.A. Influence of native defects on SiC polytipizm / A.A. Lebedev // Semiconductor physics and technique. 1999: V.33. No.7. P. 769-771. ,

69. Baletto, F. Structural properties of nanoclusters: energetic, thermodynamic, and kinetic effects / I-. Baletto, R. Ferrando // Rev. Mod. Phys. 2005. V. 77. P. 371423. "": ' . ' ■■ " . ' '

70. Rieth, M. Metallic Nanoclusters: Computational Investigations of their Applicability as Building Blocks in Nanotechnology / Ml Rieth, W. Schommers // J. Comput. Theor. Nanosci. 2004. V. 1. No.l. P. 40-46.

71. Seifert, G. Nanomaterials: Nanocluster magic / G. Seifert // Nature Mater.2004. No. 3, P. 77-78.

72. Ивановская, B.B. Атомная структура, электронное строение и термическое поведение алмазоподобпых нановолокон и нанотрубок / В.В. Ивановская, А.Л. Ивановский // Неорган, материалы. 2007. Т. 43. №4. С. 410419. '

73. Станкевич, И.В. Структура и электронное строение некоторых бинарных полиэдрических кластеров / И.В. Станкевич, А.Л. Чистяков, Е.Г. 1'альперн, Н.П. Гамбарян // ЖСХ. 1995. Т. 36. №6. С. 976-982.

74. Покропивный, В:В. Фуллерены и фуллериты из BN — фулборены и фулборениты / В.В. Покропивный, A.B. Покропивный, В.В. Скороход, A.B. Курдюмов // Докл! 1 IAH Украины. 1999. №4. С. 112-117.

75. Pokropivny, V.V. Boron nitride analogues of fullerenes (the fulborenes),nanotubes, and fullerites (the fulborenites) / V.V. Pokropivny, V.V. Skorokhod,

76. G.S. Oleinik//J. Solid State Chem. 2000. V. 54, P. 212-214.117

77. Покропивный, В.В. Флюидный синтез и структура новой полиморфной модификации нитрида бора — гипералмазного фулборенита ГАФ B.2Ni2 (Е-фазы) / В.В. Покропивный, А.С. Смоляр, А.В. Покропивный // ФТТ. 2007. Т. 49. № 3. С. 562-568.

78. Oku, Т. Synthesis, atomic structures and properties of carbon and boron nitride fullerene materials / T. Oku, T. Hirano, M. Kuno // Mater. Sci. Eng. 2000. V. В 74. P. 206-217.

79. Oku, T. Formation, atomic structures and properties of boron nitride and carbon nanocage fullerene materials / T. Oku, M. Keon, H. Kitahara, I. Narita // Int. J. Inorg. Mater. 2001. V. 3, No. 1. P. 597-612.

80. Покропивный, В.В. Электронная структура кристаллообразующих фулборенов BnNn / В.В. Покропивный, JL И. Овсянникова, С.В. Ковригин // ФТТ. 2007. Т. 49. № 12. С. 2224-2230.

81. Покропивный, В.В. Структура «кубического графита»' простой кубический фуллерит С24 / В.В'. Покропивный, А.В. Покропивный // ФТТ. 2004. Т. 46. № 2. С. 380-382.

82. Matsubara, М. Bonding behavior and thermal stability of C54Si6: A first-principles molecular dynamics study / M. Matsubara, C. Mossobrio // J. Ghem. Phys. 2005. V.122. P. 084304- 084311.

83. Matsubara, M. Stable Highly Doped C6o-mSim Heterofullerenes: A First Principles Study of C4oSi2(), C36Si24, and C30Si30 / M. Matsubara, C. Mossobrio // J. Phys. Chem. A. 2005. V. 109. P. 4415-4418.

84. Shen, G. Assembly of carbide nanostructures at low temperature / G. Shen, K. Tang, Y. Qian. // Int. J. Nanotechnol. 2004. V. 1. P. 366-378.

85. Покропивный, В. В. Электронная структура, ИК- и рамановские спектры полупроводниковых кластеров С24, B12Ni2, Sij2Ci2, Zni2Oi2, Gai2Nj2 / В. В. Покропивный, Л. И. Овсянникова // ФТТ. 2007. Т. 49. № 3. С. 535-542.

86. Zope, B.R. Electronic structure, vibrational stability, infra-red, and? Raman spectra of B24N24 cages;/ B.R. Zope, T. Baruah, M;R. Pederson, B. Dunlap // J; Chem. Phys. Lett. 2004. V. 393, P. 300-304. .

87. Marsen, B.iFullerene-structuredinanowires ofsilicon/ Bi.Marsenj K. Sattler // Phys. Rev. B: 1999. V: 60, P. 11593-11600.

88. Baoxing, Li Structures of Gen clusters (n=3—10) and comparisons to Si^; clusters / Li Baoxing, Pei-lin Cao // Phys. Rev. B. 2000. V. 62, No.23. P. 1578815796.

89. Wu, H. First principles studies; on the structures, electronic states and;stability of Sin mCmclusters / II. Wu, Z. Jiang, X. Xu, F. Zhang, Z. Jin // Journal of Molecular Structure (TheoChem.). 2003. V. 621, No. 3, P. 279-284.

90. Kandalam, A.K. Theoretical Study of AlnNn, GanNn, and innNn (n = 4, 5, 6) Clusters: / A.K. Kandalam, M.A. Blanco; R. Pandly II Phys. Chem. B. 2002; V. 106, P. 1945-1953.

91. Kuzuba, Т. A low frequency Raman-active vibration of hexagonal boron nitride / T. Kuzuba, K. Eva, T. Ishii, T. Sato // Solid State Commun. 1978. V. 25, No. 11. P. 863-865.

92. Покропивный, B.B. Электронные свойства и объемные модули новых полиморфов нитрида бора — гипералмазногоВ12^2 и простых кубических B24N24, B12N12 фулборенитов / В.В. Покропивный, В.А. Бекенев // ФТП. 2006. Т. 40. выпуск № 6. С. 656-662.

93. Овсянникова, Л.И. Электронная структура кристаллообразующих фуллеренов С2п, фулсиценов SinCn и кристаллов из них — фулсиценитов / Овсянникова, Л.И., Покропивный В.В // ФТТ. 2009. Т. 51. № 10. С. 20702077.

94. Aust, R.B. Carbon: a new crystalline phase / R.B. Aust // Science. 1963. V. 140. P. 817-819.

95. Burdett, J.K. The moments method and elemental structures / J. K. Burdett // J. Am. Chem: Soc. 1982. V. 107. P. 3063-3082.

96. Baughman, R.H. Tubulanes: carbon phases based on cross-linked fullerene tubules / R.H. Baughman // Chem. Phys. Lett. 1993. V. 211. No 1. P. 110-118.

97. Schultz, P. A*. Small rings and amorphous tetrahedraLcarbon / P.A. Schultz // Phys. Rev.B. 1999. V. 59. No 2. P. 733-741.

98. Domingos, H.S. Carbon allotropes and strong nanotube bundles / H.S. Domingos // J. Phys. Condens. Matter. 2004. V. 16. P. 9083-9091.

99. Грешняков, В.А. Структура алмазоподобных фаз / В.А. Грешняков, Е.А. Беленков // ЖЭТФ. 2011. № 140. С. 99-111.

100. Allinger, N.L Conformational analysis. ММ2. A hydrocarbon force field utilizing Viand V2 torsional terms / N.L. Allinger // J. Am. Chem. Soc. 1977. V. 99. P. 8127- 8134.

101. Институт Физики им. Л.В.Киренского СО РАН. Квантовая химия // Мультимедийное пособие. 1998-2007. http://www.kirensky.ru/books/book/ Quantum%20chemistry/chapter09.htm.

102. Беленков, Е.А. Влияние размеров кристаллов на межатомные расстояния в дисперсном углероде / Е.А. Беленков, Е.А. Карнаухов // ФТТ. 1999. №4. С. 744-747.

103. Беленков, Е.А. Межатомные расстояния в мелкокристаллических углеродных материалах Электронный ресурс. / Е.А. Беленков // Вестник Объединенного Физического Общества Российской Федерации. 2001. № 1. http://www.uniphys.ru/joumal/articles^

104. Беленков, Е.А. Формирование структуры графита в мелкокристаллическом углероде / Е.А. Беленков // Неорганические материалы. 2001. Т.37. №9. С. 1094-1101.

105. Stewart, J.J.P. Optimiztion of parameters for semiempirical methods I. Method / J.J.P. Stewart // J. Comput. Chem. 1989. V. 10. No. 2. P. 209-220.

106. Stewart, J.J.P. Optimiztion of parameters for semiempirical methods II. Applications / J.J.P. Stewart // J. Comput. Chem. 1989. V. 10. No. 2. P. 221-264.

107. HyperChem Computational Chemistry / Hypercube. Inc. — 1996. — 350 P.

108. Грепшяков, В.А. Сравнительный анализ полуэмпирических квантово-механических методов / В.А. Грешняков // Сборник тезисов: VIII Региональная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике. 2008. Уфа. С. 24.