Моделирование физических процессов в твердотельных и жидкокристаллических наноструктурах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат наук Бедрина, Марина Евгеньевна

• Бедрина, Марина Евгеньевна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Бедрина, Марина Евгеньевна

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УЧЕТА МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

1.1. Методика расчетов квантовохимических характеристик молекулярных комплексов в одноконфигурационном приближении

1.1.1. Определения основных энергетических и структурных характеристик молекулярных комплексов

1.1.1. Метод самосогласованного поля молекулярных орбиталей (ССП МО) и его использование в расчетах энергии взаимодействия

1.1.2. Определение методом ССП МО составляющих межмолекулярных потенциалов

1.1.3. Анализ распределения электронной плотности и учет внешнего электромагнитного поля

1.2. Метод функционала электронной плотности

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДЫ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

2.1. Природа ион-молекулярных взаимодействий в системе Ы+КЮ

2.2. Перераспределение электронной плотности в ион-молекулярных аквакомплексах и концепция ионных радиусов Полинга

2.3 Квантово-химический расчет электрооптических параметров связей С-С и С-К в системе ацетонитрил-катион

2.4 Учет влияния растворителя на ИК спектры поглощения молекул ацетона и ацетонитрила

2.5 Исследование комплексов с внутри- и межмолекулярной водородной связью

2.6 Теоретическая оценка величины барьеров заторможенного вращения молекул в бинарных растворителях

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

3.1. Адсорбция молекулы воды на поверхности кристалла М§0

3.2. Адсорбция молекулы воды на поверхности кристалла 2п0

3.3. Адсорбция молекулы воды на поверхности кристалла СаО

3.4. Две молекулы воды над М§0

3.5. Расчет потенциалов взаимодействия молекулы воды с поверхностью

ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАЗОВАНИЯ

ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ФАЗЫ

4.1. Молекула СВ5. Квантовохимическое исследование

4.2. Структуры и спектральные характеристики димеров СВ5

4.3. Инфракрасные и электронные спектры поглощения димеров СВ5

4.4. Структуры тримеров СВ5

4.5. Вычисление физико-химических характеристик тримеров CB5

4.6. Моделирование ассоциации молекул CB5 под влиянием поля

ГЛАВА 5. НАНОКОНТЕЙНЕРЫ И НАНОСТЕРЖНИ С УГЛЕРОД- И КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИМИ СИСТЕМАМИ

5.1. Компьютерное моделирование структуры 2D-полимеров бакминстерфуллерена

5.2. Исследование процесса фотогенерации синглетного кислорода

5.3. Моделирование силсесквиоксанов

5.3.1. Моделирование структуры октасилсесквиоксана

5.3.2. Моделирование структуры додекасилсесквиоксанов

5.4. Моделирование процесса заполнения молекул фуллерена и додекасилсесквиоксана водородом

5.5. Моделирование структуры наностержней

5.5.1. Наностержни на основе стаффанов

5.5.2. Наностержни на основе боразозамещенных молекул фуллерена

5.5.3. Наностержня на основе фталоцианината галлия с мостиковыми атомами

фтора

ГЛАВА 6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

6.1. Высокосимметричные фталоцианинаты

6.2. Моделирование электронных характеристик наноструктур

6.2.1. Структура и распределение электронной плотности в модельных структурах фталоцианинатов

6.2.2. Структура и распределение электронной плотности в модельных структурах порфиринов и графена

6.2.3. Оценка потенциалов ионизации исследуемых структур

6.2.4. Колебательные спектры исследуемых структур

6.3. Моделирования взаимодействия наноструктур с поверхностью металлов и диэлектриков

ГЛАВА 7. МНОГОЯДЕРНЫЕ ФТАЛОЦИАНИНАТЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

7.1. Фталоцианинаты алюминия

7.2. Фталоцианинат олова (III) и бис-фталоцианината олова (IV)

7.3. Фталоцианинаты лютеция, иттербия и гадония PcLnCl

7.4. Квантово-химическое исследование бис- и тетракис-фталоцианинатов лютеция и иттербия

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование физических процессов в твердотельных и жидкокристаллических наноструктурах»

ВВЕДЕНИЕ

Фундаментальная наука с помощью математического моделирования может осуществить радикальный прорыв в нанотехнологиях.

Для количественной оценки характеристик наноструктур необходимо использовать математический аппарат квантовой механики и численные методы, что требует применения мощной современной вычислительной техники. Уравнения квантовой механики позволяют, не используя никаких исходных данных или параметров, основываясь только на представлениях о строении материи и волновой природе электрона, получить практически с нуля, или как еще говорят ab initio, энергетические, динамические, спектральные, термодинамические и различные другие свойства молекул, которые будут определять свойства вещества.

Наноструктуры и композитные материалы нередко образуются из нейтральных молекул, кластеров и ионов, то есть из соединений имеющих замкнутую электронную оболочку. В этом случае в основе их образования лежит не химическая связь, которая характерна для частиц, имеющих неспаренные электроны, а более слабые электромагнитные взаимодействия сложной природы.

Межмолекулярные взаимодействия (ММВ) могут существенно изменять свойства исследуемых систем. Громадную роль они играют и в реальной жизни. Процессы, происходящие в белках и в жидкокристаллической фазе, адсорбция и катализ, существование реальных газов, «водородная связь», которая ответственна за многие специфические взаимодействия в газах и жидкостях - все эти процессы определяются межмолекулярными силами различной природы. Существует немало феноменологических теорий для полуколичественного описания тех или иных процессов в различных фазовых

состояниях вещества. В частности ММВ можно отслеживать по изменению спектральных характеристик [11].

Методы молекулярной динамики позволяют во многих случаях достаточно хорошо интерпретировать явления, происходящие в конденсированной фазе, однако они основаны на приближенных модельных межмолекулярных потенциалах, которые не позволяют учесть все виды специфики и анизотропии взаимодействия, за которые ответственны обменные квантово-механические эффекты.

Несмотря на большой объем в современных международных журналах квантовохимических работ, исследованию межмолекулярных взаимодействий, аспекту их применения в прикладной науке и в технологиях уделяется мало внимания. Это, по-видимому, объясняется сложностью квантово-механического исследования больших слабосвязанных систем. Большинство программных пакетов, предназначенных для квантовохимических расчетов основываясь на заложенной в них теории, способны хорошо описать системы с прочными химическими связями, в крайнем случае, донорно-акцепторными, но не системы со слабыми ван-дер-ваальсовами или дисперсионными взаимодействими.

Проектирование соединений с заданными свойствами можно реализовать в рамках математической модели, не проводя на начальном этапе сложных синтезов и технологических испытаний. Это намного дешевле и не связано с опасностью для здоровья экспериментаторов при работе с токсичными и взрывоопасными веществами. Современная вычислительная техника позволяет решать эти задачи с точностью достигающей, а в некоторых случаях превышающей экспериментальную при условии разработки адекватных математических моделей и компьютерных программ.

Актуальность работы

В настоящее время крайне актуально развить математическую модель для описаний взаимодействий различного типа и в дальнейшем проектировать структуры новых материалов и физические процессы, такие как фотоионизация, адсорбция и диссоциация на поверхности, самоорганизация в растворах.

Современная квантовомеханическая теория межмолекулярных взаимодействий подробно изложена в книге Каплана [33]. Классификация ММВ основана на теории возмущений Релея-Шредингера [33] Условно их можно разделить на электростатические, обменные, поляризационные и дисперсионные взаимодействия, однако все они имеют общую электромагнитную природу.

В первой главе диссертации обсуждаются математические модели, с помощью которых анализируется природа межмолекулярных сил и исследуются свойства систем в электромагнитных полях, создаваемых окружением. Для этой цели предлагается в стационарное уравнение Шредингера включать операторы возмущения определенной заданной формы и с ними проводить вычисления. Разделение полной энергии взаимодействия, полученной вариационным методом, на составляющие в соответствии с теорией возмущений Релея-Шредингера, позволит наилучшим образом создавать модельные потенциалы для статистических расчетов. Эти возможности реализованы в оригинальных алгоритмах, на основании которых нами была составлена, протестирована и зарегистрирована

модифицированная программа расчета электронной структуры по методу Хартри-Фока-Рутана в базисе гауссовых орбиталей ИЕК-02М.

Во второй главе разработанная методика применяется к исследованию систем с принципиально различными видами взаимодействий: электростатическим, ион-молекулярным, донорно-акцепторным. В результате с

помощью этой методики удалось рассчитать изменение электронных характеристик под воздействием межмолекулярных сил и объяснить некоторые спорные экспериментальные факты.

Взаимодействия газов и жидкостей с поверхностями твердых тел необходимо учитывать во многих областях прикладной науки, таких как гетерогенный катализ, микроэлектроника, кораблестроение, геология. Межмолекулярные взаимодействия, которые происходят на поверхности твердых тел, с большим трудом поддаются экспериментальным исследованиям. Даже с помощью самых современных спектральных приборов сложно определить на наноразмерном уровне, какой структурой обладает адсорбированный или напыленный тонкий слой и как изменяются свойства составляющих его частиц. Тем самым особенно актуально становится математическое моделирование процессов, происходящих на поверхности подложек, катодов, композитных наноматериалов. Особенно это важно для такой специфической молекулы как молекула воды. В свою очередь, адсорбированная молекула вызывает структурные изменения кристаллической поверхности. Исследованию механизма взаимодействия молекулы воды с поверхностями кристаллов в рамках кластерной модели посвящена третья глава.

Жидкокристаллическая фаза является особым состоянием вещества. При ее образовании конкурируют короткодействующие и дальнодействующие межмолекулярные силы, образуя структуры доменов, в которых присутствуют элементы упорядоченной кристаллической структуры, а дальний порядок нарушается. Механизм образования жидкокристаллической фазы методами квантовой механики практически не изучался. В нем одновременно важную роль играют дальнодействующие электростатические взаимодействия (в первую очередь диполь-дипольные), обменное отталкивание, водородные связи и дисперсионные взаимодействия. Достаточно слабые ван-дер-ваальсовы взаимодействия, ответственные за образование ассоциатов в

жидкокристаллической фазе, сложно рассматривать в рамках существующих теорий. Применение теории функционала электронной плотности со специально подобранными потенциалами позволило исследовать эти системы. В четвертой главе диссертации изучаются процессы, происходящие в жидкокристаллической фазе, и рассчитываются оптические характеристики ассоциатов на примере одного из характерных представителей жидких кристаллов - замещенного цианобифенила СВ5.

Хранение и транспортировка микрочастиц в полости наноструктур активно востребована в водородной энергетике, в медицине и в различных технологиях последнее время. Моделированию наноконтейнеров и наностержней, обсуждению возможности использования их в качестве материалов особой прочности, процессу заполнения наноконтейнеров легкими атомами водорода и другими частицами посвящена пятая глава.

В последних главах диссертации, шестой и седьмой, исследуются металлорганические соединения фталоцианинов и порфиринов.

Наноструктуры, которые они образуют в основном за счет достаточно прочной донорно-акцепторной связи, имеют очень важное прикладное значение и обладают рядом уникальных свойств. Перспективность использования металлофталоцианинатов обусловлена целым рядом обстоятельств. Технология изготовления приборов на основе металлофталоцианинатов значительно проще и экономичнее технологии их изготовления на неорганических полупроводниках, так как в качестве подложек могут быть использованы дешевые, гибкие материалы; нет ограничений по площади при создании солнечных элементов. В настоящее время актуальным является разработка производительных, надежных и недорогих солнечных батарей на основе органических материалов. Фотопроводимость, возбуждаемая в видимой области спектра, открывает широкие возможности применения фталоцианинатов в солнечной энергетике.

Фталоцианинат меди используется в качестве дырочного полупроводника. Фталоцианинаты цинка по своим свойствам напоминают фталоцианинаты меди, но могут оказаться более перспективными в развивающихся нанотехнологиях. Структуры с цинком в качестве центрального атома являются интересными объектами исследования, они наиболее подробно исследованы в диссертации.

Соединения редкоземельных элементов используются в качестве светоизлучающих слоев, так как они обладают интенсивной фото- и электролюминесценцией, а фталоцианинаты лантаноидов применяются в медицине для диагностики и лечения онкологических заболеваний.

Для порфиринов характерна плоская структура и электрофизические характеристики, подобные фталоцианинатам. Квантовые свойства графена позволяют говорить о его большой перспективности в нанотехнологиях будущего.

Благодаря уникальному набору физических и химических свойств, все вышеперечисленные вещества привлекают интерес исследователей в области химии, биологии, медицины, наноэлектроники, биотехнологии, материаловедения и многих других областей науки. На их основе созданы катализаторы, сенсоры, лекарственные средства, органические полупроводники, жидкие кристаллы и материалы для нелинейной оптики.

Для решения задач, поставленных в диссертационной работе, были использованы различные функционалы метода DFT и проанализированы их возможности. Расчеты проводились с использованием программного пакета Gaussian в параллельном режиме. Следует подчеркнуть, что расчеты наноструктур и межмолекулярных комплексов является очень ресурсоемкой задачей, ее невозможно решить без применения высокопроизводительных вычислений.

Целью работы являлось создание математических моделей для описания взаимодействий различной природы происходящих на наноразмерном уровне, нахождение равновесной геометрии наноструктур и вычисление их энергетических, динамических и спектральных характеристик.

Научная новизна

Оригинальность предлагаемого в работе подхода, заключается во введении в уравнение Шредингера внешнего потенциала взаимодействия, Помимо анализа природы парных взаимодействий он позволяет вводить заданное поле, действующее на атом или на всю систему. Предложенные алгоритмы разработаны и реализованы в программном пакете лично автором.

Применение теории функционала плотности с большим количеством различных доступных гибридных потенциалов позволило исследовать сложные системы, состоящие из сотен атомов и вычислить широкий спектр их характеристик. Выносимые на защиту результаты компьютерного моделирования наноструктур являются новыми, все они опубликованы в открытой печати.

Теоретическая и практическая значимость работы

Экспериментальное исследование свойств наноматериалов является непомерно дорогой процедурой, и более дешевая альтернатива заключается в расчете их свойств с помощью компьютерного моделирования. Развитые в диссертационной работе теоретические методы анализа межмолекулярных взаимодействий позволяют построить необходимые для методов молекулярной динамики потенциалы, а проведенное функционально-ориентированное моделирование и исследование наноструктур будет способствовать их

использованию в современных технологиях материаловедениия, водородной энергетики, конструирования новых элементов солнечных батарей.

Методы исследования

Основными методами исследования являются методы математического моделирования, численного эксперимента, современной вычислительной физики и квантовой механики, в которой применяются методы функционального анализа, линейной алгебры, теории вероятности и математической статистики.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Математическая модель квантово-механического разделения энергии межмолекулярного взаимодействия на составляющие в расчетах методом самосогласованного поля и определения интегральной функции перераспределения электронной плотности вдоль линии межмолекулярной связи.

2. Математическая модель учета внешнего поля, действующего на систему в континуальной среде и в кристалле введением в уравнение Шредингера дополнительного оператора возмущения.

3. Результаты исследования природы межмолекулярного взаимодействия в системе Ы+*КИ3 и интерпретация изменения спектральных характеристик в конденсированной фазе ряда органических молекул на основании предложенных математических моделей.

4. Результаты квантовомеханического моделирования взаимодействия воды с поверхностью кристаллов М^О, 7и0, СаО.

5. Результаты исследования жидкокристаллической фазы на примере цианобифенилов, расчет структуры и спектральных характеристик ассоциатов при учете поля континуальной среды.

6. Оптимальные, энергетически выгодные структуры наностержней, углеродных и силоксановых наноконтейнеров для хранения и транспортировки частиц. Процесс заполнения наноконтейнеров водородом.

7. Методика оценки ионизационных и электропроводящих свойств наноматериалов на основе порфиринов и фталоцианинов. Структурные, спектральные и фотоэлектронные характеритики новых материалов, улучшающих характеристики солнечных батарей.

8. Комплекс программ, реализующий предложенные математические модели.

Реализация и внедрение результатов работы

Разработанные математическая модель, методики расчетов и найденные с помощью компьютерного моделирования энергетически выгодные наноструктуры, обладающие уникальными физическими свойствами, могут быть использованы в различных областях прикладной науки.

Степень достоверности

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечиваются корректным применением методов квантовой механики, математического моделирования и возможностями современной вычислительной техники. Результаты, полученные в расчетах, хорошо согласуются с известными экспериментальными значениями.

Апробация работы (результатов)

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях: 43-й международной конференции студентов и аспирантов «Процессы управления и устойчивость» (СПб, СПбГУ, факультет ПМ-ПУ, 2012 г.), 44-й международной конференции студентов и аспирантов «Процессы управления и устойчивость» (СПб, СПбГУ, факультет ПМ-ПУ, 2013 г.), 45-й международной конференции студентов и аспирантов «Процессы управления и устойчивость» (СПб, СПбГУ, факультет ПМ-ПУ, 2014 г.), Tenth international vacuum electron sources conference IVESC'2014 (St.-Petersburg, Russia), Международной конференции, посвященной 85-летию со дня рождения В. И. Зубова «Устойчивость и процессы управления» (СПб, СПбГУ, 2015 г.), всероссийской конференции, посвященной 80-летию со дня рождения В. И. Зубова «Устойчивость и процессы управления» (СПб, СПбГУ, 2010 г.), международной научно-технической конференции «Наука и образование -2009» (Мурманск, МГТУ, 2009 г.), XXV Russian Particle Accelerator Conference (RuPAC 2016), St. Petersburg, Russia (2016), IV Всероссийская научная молодежная конференция «Актуальные проблемы микро- и наноэлектроники», Уфа, Россия (2016), 16th International Conference on Atomic Layer Deposition (ALD2016 Ireland) (2016), The 14th International Baltic Conference on Atomic Layer Deposition (BALD), St. Petersburg, Russia (2016), а также обсуждались на научных семинарах кафедры моделирования электромеханических и компьютерных систем факультета прикладной математики - процессов управления СПбГУ.

Публикации

Основные положения диссертации достаточно полно изложены в 38 опубликованных в печати работах [4-6,14-19,45,46,49-51,66-68,75, 78-82,133-

134,148,190-198,201,211], в том числе в 21 статьях в журналах, входящих в перечень ВАК.

Личный вклад автора

Содержание диссертации и основные положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в опубликованные работы. Подготовка к публикации полученных результатов проводилась совместно с соавторами, причем вклад диссертанта был определяющим. Все представленные в диссертации результаты получены лично автором.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Объем работы составляет 254 страниц, среди них 52 таблицы и 77 рисунков. Список литературы включает 224 наименования.

ГЛАВА 1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УЧЕТА МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

Наиболее важные характеристики наносистем определяются электронным строением входящих в них молекул и ионов и силами различной природы, которые связывают частицы. Математическое моделирование свойств наноструктур позволяет создавать новые функционально-ориентированные материалы и существенно улучшать их свойства.

Математическая модель основывается на уравнениях квантовой механики. Проблема заключается в описании электромагнитных сил, которые слабее химических связей и для которых существенную роль может играть эффект корреляции электронов.

С целью исследования природы межмолекулярных взаимодействий в диссертации в приближении Харри-Фока-Рутана разработан специальный аппарат, подробно изложенный в первой части главы, который реализован в оригинальной программе HFR-G2M. В дальнейшем с его помощью проведен анализ взаимодействия ион-молекулярных и межмолекулярных систем.

Во второй части главы обсуждаются возможности метода функционала электронной плотности, который широко используется в последнее время. Анализ гибридных потенциалов метода в сочетании с наборами базисных функций позволяет целенаправленно применять их в компьютерном моделировании наноструктур. Метод реализован в программном пакете Gaussian.

1.1.Методика расчетов квантовохимических характеристик молекулярных комплексов в одноконфигурационном приближении

Определим основные энергетические и структурные характеристики молекулярных комплексов:

a) Межмолекулярные потенциалы и энергия образования (диссоциации) комплексов;

b) Кулоновские и обменные составляющие межмолекулярных потенциалов;

c) Энергии многочастичных взаимодействий в комплексах, содержащих несколько молекул;

ё) Функции распределения электронной плотности;

е) Равновесная геометрия и силовые постоянные комплексов.

1.1.1. Определения основных энергетических и структурных характеристик молекулярных комплексов

Энергия образования Лбу и диссоциации молекулярных комплексов определяются в квантовой химии разностями энергий наиболее устойчивых состояний молекулярного комплекса АВ и изолированных фрагментов А + В (молекул или ионов):

=-А8 = 8ав - [£а + £в ] (1)

где £оо, £о0, - собственные значения стационарных уравнений Шредингера, учитывающих движение электронов и ядер [33, 37]:

Н Ф тДг, Я) = 8туф ту(Т, Я). (2)

а) Для решения уравнений Шредингера используют, как правило,

приближения Борна-Оппенгеймера [58]: волновые функции системы ф^

представляют произведениям собственных функций электронного

гамильтониана Н и оператора, учитывающего кинетическую энергию ядер:

К)=чт (г, ЩХт,(Л), (3)

(г, К) = Ет (К )Фт (г, К), (4)

1V2. + Ет (К)

2ГМ,

2ту( К ) = ^Пу!Пу( К X (5)

где М. - масса ядер. Полная энергия £пу в таком приближении оказывается решением уравнения (5), где адиабатическим потенциалом относительного движения ядер является зависящее от молекулярных расстояний, как от параметров, собственное значение электронного гамильтониана (4). Минимум полной электронной энергии Ет (Я) по

координатам Я определяет равновесную геометрию молекул Я0, а производные от энергии в точке минимума

раЪ = д2 Ет (К)/ дЯадЯь\,о (6)

- силовые постоянные связей. Для невозбужденных колебательно-вращательных состояний (у = 0) кинетическая энергия относительного

движения ядер по абсолютной величине много меньше потенциальной, поэтому энергию связанного и диссоциированного состояний комплексов в расчетах энергий образования и диссоциации (1) можно аппроксимировать равновесными значениями полной электронной энергии комплекса и его фрагментов:

А^ - АЕ/ = ЕАВ (К0) - [Е0А + Е0В]. (7)

б) Представления о кулоновских и обменных слагаемых энергии взаимодействия молекул сформировались под влиянием решений электронного уравнения Шредингера для молекулярных комплексов методами теории

возмущений. Гамильтониан комплекса НАВ при таком подходе представляют суммой гамильтонианов изолированных молекул Н0 = НА + НВ и операторов их электростатического взаимодействия:

у=-£--!-+Х1, (8)

а,д ' сд Ь,1 'Ы М у аЪ

где , 7Ъ - заряды ядер, ЯсЪ - расстояния между ядрами, гд - расстояния между электронами, гд, ты - расстояния между электронами и ядрами ((, а е А; д,ЪеВ). Рассматривая оператор V как возмущение оператора /7о, энергию

взаимодействия молекул АЕ(Я) можно представить суммой слагаемых Е(г'), соответствующих различным порядкам малости оператора взаимодействия:

АЕ(Я) = Е0ав (Я) - [Ео + Е0в ] = ^ Е(г), (9)

г

а волновые функции комплекса в нулевом приближении - произведениями волновых функций изолированных молекул:

^(0) = ^4. (10)

тп т т V /

Первое слагаемое суммы (9) для молекул в основном электронном состоянии (т=п = 0) равно среднему значению оператора взаимодействия на функциях (1о):

Ее(!) =<^ Вт^ В >=

= -X ^а ¡Роо(Г )/ ГЖ - X ^Ъ/^00(ГТ) / + , (1 1)

а Ъ

+\Р (ЮрВ (Г ) / Гд^ + X^А / ЯаЪ

а ,Ъ

где Р0А0( В )(Г) = ^ (В ) 0 (В )(Г1, Ъ,...Г, ,...Ъ , ^ )|2 ШТ(') (12)

- безспиновые одноэлектронные функции плотности молекул А и в, определяющие вероятность обнаружить электрон в элементе объема пространственных координат иг (ЫА{В) - число электронов в молекулах, г , ^

• лНО

- пространственные и спиновые координаты I -го электрона, иг -

совокупность переменных интегрирования иТ1...игы, не содержащая пространственных координат I -го электрона. Так как интеграл (2) тождественно равен энергии классического кулоновского взаимодействия двух

подсистем, состоящих из точечных зарядов ядер и распределенных в пространстве зарядов электронов, его называют энергией прямого электростатического взаимодействия молекул. Второе слагаемое суммы (9) для функций нулевого приближения (10) определяется выражениями:

Еро) = ЕШс1 + Е42р , (13)

= X1 Уя0,00 |2 /(Елт - Е0А) -X I ^ |2 /(ЕВ - ЕВ Ь (14)

т * 0 п * 0

е% = х I ^тп,0012 /[(е: - е: )+(ев - ев )], (15)

т ,п*0

^0,00 =<ЧАчВIV | ^В >=

= -X ^ ¡рр>(Г)/ +\р^о(ЮРоо(Г)/

(16)

- интегралы кулоновского взаимодействия невозмущенного распределения

в

электронов одной из молекул р00 с переходными распределениями электронов

Л

второй молекулы р:0, а

Vтп,оо =<ч А ч в IVI ^ А ч В >= ¡рАо(Г) рВоЪ)/ Гг^йТ} (17)

- интегралы кулоновского взаимодействия пар взаимноиндуцированных

" „В

электронных распределений р:0 и рп0:

рА^ЛЮ = N а (в) ¡14: ((В) ЧА(в) I ^г'г). (18)

Слагаемые суммы (9), соответствующие второму порядку теории возмущений (13), (14) и (15) называют соответственно энергиями поляризационного, индукционного и дисперсионного взаимодействий [33, 57]. Как следует из определений (14) и (15) отрицательные значения составляющих энергии поляризационного взаимодействия обеспечивают взаимное притяжение молекул в основном электронном состоянии.

Для больших расстояний между молекулами энергии электростатического, индукционного и дисперсионного взаимодействий можно представить в виде разложений по обратным расстояниям между центрами молекулярных масс I / Я. Коэффициенты перед слагаемыми в разложении электростатической

энергии определяются мультипольными моментами, а в разложениях индукционной и дисперсионной энергий - мультипольными моментами и поляризуемостями электронных оболочек взаимодействующих молекул. Для ион-молекулярных комплексов Мг+ — ОН2 с осью симметрии х группы С2у первые слагаемые мультипольных разложений электростатической и индукционной энергий имеют вид:

К = ^х /R2 +Zвxx /Я3-..., (19)

Ша = -Zax/(2Я4) +..., (20)

где Z - заряд катиона, Я - расстояние от катиона до центра масс молекулы Н20; ¿X, ®х - компоненты дипольного и квадрупольного моментов, ССхх -

статическая поляризуемость молекулы воды.

Волновые функции нулевого приближения (10) не антисимметричны относительно перестановок электронов межу взаимодействующими молекулами, и, следовательно, не удовлетворяют принципу Паули [39].

Для того, чтобы учесть возможность обмена электронов между взаимодействующими молекулами, в качестве волновых функций комплекса в нулевом приближении необходимо использовать антисимметризованные произведения волновых функций изолированных молекул:

* тп=аф тп=А* т *в, (21)

А = МА N!/(МА + Мв)! YJ(-1)qQ (22)

я

- оператор антисимметризации включает в себя все возможные перестановки Q (четность ц = 0 или 1) обмена электронов между молекулами А и В.

Так как гамильтониан изолированных молекул не инвариантен относительно перестановок электронов между молекулами, антисимметризованные функции (21) не являются собственными функциями

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бедрина, Марина Евгеньевна, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абаренков И. В. Неэмпирический расчет поляризуемости ионов в окислах металлов / И. В. Абаренков, В. Ф. Братцев, А. В. Тулуб // Физика тв. тела -1982. - Т. 24 - № 1- 272-274 с.

2. Абаренков И. В. Начала квантовой химии / И. В. Абаренков, В. Ф. Братцев, А. В. Тулуб - М.: Высшая школа, 1989.- 303 с.

3. Абаренков И. В. О механизме диссоциации молекул воды на (100) поверхности кристалла Mg0 в модели парных неэмпирических потенциалов / И. В. Абаренков, В. М. Третьяк, А. В. Тулуб // Хим. физика - 1985. - Т. 4 - № 7- 974-980 с.

4. Андреева Т. А. Моделирование механизма взаимодействия молекул в жидкокристаллической фазе / Т. А. Андреева, М. Е. Бедрина // Процессы управления и устойчивость Труды 43-й международной научной конференции аспирантов и студентов / Под ред. А. С. Ерёмина, Н. В. Смирнова. СПб. Издат. Дом С.-Петерб. гос. ун-та. - 2012. - 483-487 с.

5. Андреева Т. А. Влияние гибридных потенциалов метода ОБТ на результаты исследования жидкокристаллической фазы вещества / Т. А. Андреева, М. Е. Бедрина // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. - 2015. - Т. 10 - № 1- 16-24 с.

6. Андреева Т. А. Изменение структурных и спектральных характеристик в жидкокристаллической фазе под влиянием электрического поля , 2015. -455-456с.

7. Аскаров К. А. Порфирины: спектроскопия, электрохимия, применение / К. А. Аскаров, Б. Д. Березин, Е. В. Быстрицкая, О. А. Голубчиков, О. И. Койфман, В. А. Кузьмицкий, В. Г. Майрановский, Г. В. Пономарев, М. А. Риш, Б. Р. Смирнов, К. Н. Соловьев, М. П. Цвирко, Е. И. Ярцев - М.: Наука, 1987.- 384 с.

8. Баранова Г.И. Спектроскопия внутри- и межмолекулярных взаимодействий / Г. И. Баранова, Н. Г. Бахшиев - Л.: Издательство ЛГУ, 1983.- 26-40 с.

9. Барановский В.И. Лекции по квантовой химии / В. И. Барановский - СПб.: ВВМ, 2009.- 116 с.

10. Барановский В.И. Методы расчета электронной структуры атомов и молекул / В. И. Барановский, В. Ф. Братцев, А. И. Панин, В. М. Третьяк / под ред. В.Г. М. - Л.: Издательство ЛГУ, 1975.- 204 с.

11. Бахшиев Н. Г. Спектроскопия межмолекулярных взаимодействий / Н. Г. Бахшиев - Л., 1972.- 263 с.

12. Бахшиев Н.Г. Введение в молекулярную спектроскопию / Н. Г. Бахшиев -Л.: Издательство ЛГУ, 1987.- 216 с.

13. Бахшиев Н.Г. О статистическом характере проявления межмолекулярных сил и вращательного движения в контуре колебательно-вращательных полос простых молекул в растворах / Н. Г. Бахшиев, Г. И. Баранова, П. И. Зеликман // Оптика и спектроскопия - 1974. - Т. 36 - № 1- 73-80 с.

14. Бахшиев Н.Г. Влияние внутри- и межмолекулярных колебательных релаксаций на распределение интенсивности в вибронных спектрах многоатомных молекул / Н. Г. Бахшиев, Д. Н. Глебовский, М. Е. Бедрина // Журнал прикладной спектроскопии - 1983. - Т. 38 - № 2- 251-255 с.

15. Бедрина М.Е. Спектрохимия внутри- и межмолекулярных взаимодействий. Выпуск 6: межвузовский сборник / М. Е. Бедрина / под ред. Н.Г. Бахшиев. - СПб.: Издательство СПбГУ, 1995.- 210 с .

16. Бедрина М.Е. Моделирование наноструктур на высокопроизводительном вычислительном комплексе / М. Е. Бедрина, Н. В. Егоров, В. А. Клемешев // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 4. Физика. Химия. -2010. - Т. 4 - № 4- 136-140 с.

17. Бедрина М.Е. Исследование структуры и колебательных спектров фталоцианинатов цинка и порфирина цинка с помощью высокопроизводительного вычислительного комплекса / М. Е. Бедрина, Н. В.

Егоров, Д. Ю. Куранов // Вестник Мурманского государственного технического университета - 2011. - Т. 14 - № 3- 628-637 с.

18. Бедрина М.Е. Расчет фталоцианинатов цинка на высокопроизводительном вычислительном комплексе / М. Е. Бедрина, Н. В. Егоров, Д. Ю. Куранов, С. Г. Семенов // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. - 2011. - Т. 10 - № 3- 13-21 с.

19. Бедрина М.Е. Структура и электронные свойства органических полупроводников. 2015. - 565-566 с.

20. Белогорохов И. А. Фотолюминесценция полупроводниковых структур на основе бутилзамещенных фталоцианинов эрбия / И. А. Белогорохов, Ю. В. Рябчиков, Е. . В. Тихонов, В. Е. Пушкарев, М. О. Бреусова, Л. Г. Томилова, Д. Р. Хохлов // Физика и техника полупроводников - 2008. - Т. 42 - № 3327-330 с.

21. Блейделис Я.Я. Кристаллохимические особенности строения молекулярных комплексов с переносом заряда / Я. Я. Блейделис, А. Е. Швец, Я. Ф. Фрейманис // Журн. структур. химии. - 1976. - Т. 17 - № 6- 1096-1110 с.

22. Борисова В.Б. Спектрохимия внутри- и межмолекулярных взаимодействий. Вып. 2. / В. Б. Борисова, С. Х. Акопян, А. М. Шевяков, Н. Г. Бахшиев - Л.: Издательство ЛГУ, 1978.- 212 с.

23. Буланин М.О. Спектроскопическая демонстрация локальных взаимодействий между НС1 и примесными молекулами в криосистемах. / М. О. Буланин, Г. Мурадов, К. Г. Тохадзе // Опт. и спектр. - 1981. - Т. 51 - № 2216-218 с.

24. Буланин М.О. Инфракрасные спектры растворов галоидоводородов в сжиженных газах. / М. О. Буланин, В. Н. Бухмарина, Е. Г. Моисеенко, К. Г. Тохадзе // Оптика и спектроскопия - 1984. - Т. 56- 813-821 с.

25. Булычев В.П. Состояние квантовохимической теории водородной связи. Водородная связь. / В. П. Булычев, Н. Д. Соколов / под ред. Н.Д. Соколов. -

М.: Наука, 1981.- 10-29 с.

26. Бэкингем Э. Межмолекулярные взаимодействия: от двухатомных молекул до биополимеров. / Э. Бэкингем, П. Шустер / под ред. Б. Пюльман. -- М.: Мир, 1982.- 592 с.

27. Василенко И.Я. Биологическое действие продуктов ядерного деления / И. Я. Василенко, О. И. Василенко - М.: Бином, 2011.- 384 с.

28. Веселов М.Г. Теория атома. Строение электронных оболочек. / М. Г. Веселов, Л. Н. Лабзовский - М.: Наука, 1986.- 330 с.

29. Глебовский Д.Н. К проблеме приближенного разделения сложного спектрального контура на индивидуальные составляющие / Д. Н. Глебовский, А. А. Крашенинников, М. Е. Бедрина, П. И. Зеликман // Журнал прикладной спектроскопии - 1981. - Т. 35 - № 3- 513-516 с.

30. Городыский В.А. Эффективные онзагеровские радиусы / В. А. Городыский, Л. И. Безруких, Е. В. Сидорычев // Журн. физ. химии - 1987. -Т. 61 - № 5- 1217-1221с.

31. Елецкий А.В. Фуллерены и структуры углерода / А. В. Елецкий, Б. М. Смирнов // Успехи физических наук - 1995. - Т. 165 - № 9- 977-1009 с.

32. Каплан И.Г. Применение методов теории групп в квантовохимических расчетах / И. Г. Каплан // Успехи химии - 1979. - Т. 48 - № 6- 1027-1053 с.

33. Каплан И.Г.Межмолекулярные взаимодействия. Физическая интерпретация, компьютерные расчеты и модельные потенциалы. / И. Г. Каплан - М.: Бином, 2012.- 394 с.

34. Кон В. Электронная структура вещества — волновые функции и функционалы плотности / В. Кон // УФН - 2002. - Т. 172 - № 3- 336-348с.

35. Коттон Ф. Современная неорганическая химия. Часть 2. / Ф. Коттон, Д. Уилкинсон - М.: Мир, 1969.- 496 с.

36. Краснов К.С. Молекулярные постоянные неорганических соединений: справочник / К. С. Краснов, Н. В. Филлипенко, В. А. Бобкова, Н. Л. Лебедева, Е. В. Морозов, Т. И. Устинова, Г. А. Романова - Л.: Химия, 1979.- 448 с.

37. Ландау Л. Д. Квантовая механика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц - М.:

Мир, 1972.- 368 с.

38. Лукевиц Э.Я. Молекулярная структура кремнийорганических соединений / Э. Я. Лукевиц, О. А. Пудова, Р. Я. Стуркович - Рига: Зинатне, 1988.- 295 с.

39. Мак-Вини Р.Квантовая механика молекул / Р. Мак-Вини, Б. Сатклиф -М.: Мир, 1972.- 380 с.

40. Макарова М.В. Квантовохимическое исследование барбаралона в синглетном и триплетном состояниях / М. В. Макарова, С. Г. Семенов // Журнал общей химии - 2015. - Т. 85 - № 3- 425-430 с.

41. Маррел Д. Химическая связь / Д. Маррел, С. Кеттл, Д. Теддер - , 1980.387 с.

42. Мешкова Г.Н. Спектры поглощения и ассоциация фталоцианинов. Сублимированные слои фталоцианина, Си- и Со-фталоцианинов / Г. Н. Мешкова, А. Т. Вартанян, А. Н. Сидоров // Оптика и спектроскопия - 1977. -Т. 43 - № 2- 262-266 с.

43. Нечаева Л.С. Квантово-химический расчет ИК спектров гидратированных катионов / Нечаева Л. С., Е. В. Бутырская // ВГУ, Серия Химия. Биология. Фармация. - 2007. - Т. 2- 39-47 с.

44. Поуп М. Электронные процессы в органических кристаллах. Т. 1. / М. Поуп, Ч. Свенберг - М.: Мир, 1985.- 544 с.

45. Райк А.В. Моделирование процесса адсорбции воды на поверхности кристаллов / А. В. Райк, М. Е. Бедрина // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. - 2011. - Т. 10 - № 2- 67-75 с.

46. Райк А.В. Моделирование потенциалов межмолекулярного взаимодействия / А. В. Райк, Н. В. Егоров, М. Е. Бедрина // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. - 2012. - Т. 10 - № 3- 79-87 с.

47. Семенов С.Г. Расчет зонной структуры молекулы на поверхности в объеме полиэтилена / С. Г. Семенов // Журн. физ. химии - 1990. - Т. 64 - № 12- 3367-3369 с.

48. Семенов С.Г. Квантовохимическая модель молекулы в поляризующей среде / С. Г. Семенов // Журнал структурной химии - 2001. - Т. 42 - № 3582-586 с.

49. Семенов С.Г. Структура (ц-оксо)бис[фталоцианинатоалюминия(Ш)]: квантово-химическое исследование / С. Г. Семенов, М. Е. Бедрина // Журн. структур. химии - 2011. - Т. 52 - № 5- 1022-1025 с.

50. Семенов С.Г. Квантовохимический расчет спектроскопических и фотоэлектронных свойств [п]стаффанов / С. Г. Семенов, М. Е. Бедрина, Н. В. Егоров // Журн. общей химии. - 2016. - Т. 86 - № 12- 2006-2012 с.

51. Семенов С.Г. Квантовохимическое исследование бис- и тетракисфталоцианинатов лютеция и иттербия / С. Г. Семенов, М. Е. Бедрина, А. В. Титов // Журнал общей химии - 2016. - Т. 86 - № 11- 18731877 с.

52. Семенов С.Г. Квадрупольная поляризация молекул диазокарбонильных соединений растворителем: квантовохимическое исследование / С. Г. Семенов, М. В. Макарова // Журнал общей химии - 2011. - Т. 81 - № 91465-1472 с.

53. Семенов С.Г. Таутомеры. 4,5-дигидрокси-1,8-

бис(диметиламино)нафталина и родственные борсодержащие соединения: квантовохимическое исследование / С. Г. Семенов, М. В. Макарова // Журн. общей химии. - 2012. - Т. 82 - № 5- 820 - 827 с.

54. Семенов С.Г. Квантово-химическое исследование трициклооктанов и родственных соединений / С. Г. Семенов, А. Г. Соловьева // Журнал структурной химии - 2012. - Т. 53 - № 2- 372-375 с.

55. Сильверстейн Р. Спектрометрическая идентификация органических соединений / Р. Сильверстейн, Г. Басслер, Т. Морилл - М.: Мир, 1977.- 590 с.

56. Симон Ж. Молекулярные полупроводники. Фотоэлектрические свойства и солнечные элементы. / Ж. Симон, Ж.-Ж. Андре - М.: Мир, 1988.- 344 с.

57. Соколова Е.П. Межмолекулярные взаимодействия. Основные понятия. Учебное пособие для университетов. / Е. П. Соколова, Н. А. Смирнова -

СПб.: Санкт-Петербургский университет, 2008.- 225 с.

58. Степанов Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. / Н. Ф. Степанов -М.: Мир, 2001.- 519 с.

59. Третьяк В.М. Анализ структуры ион-молекулярного взаимодействия в моногидратах натрия, магния и алюминия / В. М. Третьяк, А. В. Тулуб, В. И. Барановский // Журн. структур. химии - 1982. - Т. 23 - № 4- 148-150 с.

60. Фудзинага С. Метод молекулярных орбиталей / С. Фудзинага - М.: Мир, 1983.- 461 с.

61. Эварестов Р. Компьютерное моделирование адсорбции воды на поверхности кристаллических оксидов титана, олова, циркония и гафния / Р. Эварестов, А. Бандура // Рос. хим. журнал - 2007. - Т. 5- 149-158 с.

62. Abarenkov I. V. The electronic structure of MgO I. Calculation method / I. V. Abarenkov, I. M. Antonova // Phys. stat. sol. - 1979. - Vol. 92 - № 2- P. 389396.

63. Abarenkov I. V. The Electronic Structure of MgO II. Results of Calculations / I. V. Abarenkov, I. M. Antonova // Phys. stat. sol. - 1979. - Vol. 93 - № 1- P. 315-323.

64. Adamo C. Toward reliable density functional methods without adjustable parameters: The PBE0 model / C. Adamo, V. Barone // J. Chem. Phys. - 1999. -Vol. 110 - № 13- P. 6158-6170.

65. Affoune A.M. Experimental evidence of a single nano-graphene / A. M. Affoune // Chem. Phys. Lett. - 2001. - Vol. 348- P. 17-20.

66. Andreeva T.A. Mathematical modeling of the liquid crystal phase CB5 , 2014. - P. 14-15.

67. Andreeva T.A. Change of structural and spectral characteristics in the liquid crystal phase under the influence of an electric field , 2015. - P. 506-507.

68. Andreeva T.A. Dimerization of 4-cyano-4'-n-pentylbiphenyl in vacuum and under constant electric field / T. A. Andreeva, M. E. Bedrina, N. V. Egorov // J. Vac. Sci. Technol. B. - 2015. - Vol. 33 - № 3- P. 1-7.

69. Andzelm J. Optical properties of phthalocyanine and naphthalocyanine

compounds / J. Andzelm, A. M. Rawlett, J. A. Orlicki, J. F. Snyder, K. K. Baldridge // J. Chem. Theory Comp. - 2007. - Vol. 3 - № 3- P. 870-877.

70. Arbogast J.W. Photophysical properties of C70 / J. W. Arbogast, C. S. Foote // J. Am. Chem. Soc. - 1991. - Vol. 113 - № 23- P. 8886-8889.

71. Armstrong D.R. Bond indices and valency / D. R. Armstrong, P. G. Perkins, J. J. P. Stewart // J. Chem. Soc., Dalt. Trans. - 1973. - № 8- P. 838-840.

72. Aroca R. Vibrational spectra of lutetium and ytterbium bis-phthalocyanine in thin solid films and SER(R)S on silver island films / R. Aroca, R. E. Clavijo, C. A. Jennings, G. J. Kovacs, J. M. Duff, R. O. Loutfy // Spectrochim. Acta, Part A. -1989. - Vol. 45- P. 957-962.

73. Ballard R.E. He(I) photoelectron studies of liquids and gases / R. E. Ballard, J. Jones, D. Read, A. Inchley, M. Cranmer // Chem. Phys. Lett. - 1987. - Vol. 137 -№ 2- P. 125-129.

74. Bandura A. V. Adsorption of water on the TiO 2 (rutile) (110) surface: A comparison of periodic and embedded cluster calculations / A. V. Bandura, D. G. Sykes, V. Shapovalov, T. N. Troung, J. D. Kubicki, R. A. Evarestov // J. Phys. Chem. B - 2004. - Vol. 108 - № 23- P. 7844-7853.

75. Baranova G.I. Theoretical evaluation of barriers for hindered rotation of molecules in binary solvents / G. I. Baranova, M. E. Bedrina, N. G. Bakhshiev // Russ. J. Appl. Chem. - 1999. - Vol. 72 - № 5- P. 765-770.

76. Basova T. V. Molecular organization in the thin films of gallium (III) phthalocyanine chloride and its ^-(oxo) dimer: Optical spectroscopy and XPS study / T. V. Basova, V. G. Kiselev, F. Latteyer, H. Peisert, T. Chasse // Appl. Surf. Sci. - 2014. - Vol. 322- P. 242-248.

77. Bauman D. The study of the guest effect on the nematic phase stabilization / Bauman D. // Mol. Cryst. Liq. Cryst. - 1988. - Vol. 159- P. 197-218.

78. Bedrina M.E. Quantum-chemical calculation ofelectro-optical C-C and C-N bond parameters in the acetonitrile-cation system / M. E. Bedrina, S. K. Akopyan, D. N. Glebovskii // Jhurnal Fiz. khimii - 1985. - Vol. 59 - № 2- P. 382-384.

79. Bedrina M.E. Simulation of electron emission from nanocomposite materials ,

2014. - P. 39-40.

80. Bedrina M.E. Nature of ion-molecular interactions in the Li+.NH3 system / M. E. Bedrina, D. N. Glebovskii, V. M. Tretyak // J. Neorg. khimii - 1986. - Vol. 31 -№ 4- P. 819-822.

81. Bedrina M.E. Photoelectric properties of phthalocyanine films on a substrate , 2014. - P. 40-41.

82. Bedrina M.E. Analysis of fullerenes C60 and C80 for hydrogen storage , 2014. - P.42-43.

83. Belousova I.M. A mathematical model of the photodynamic fullerene-oxygen action on biological tissues / I. M. Belousova, N. G. Mironova, M. S. Yur'ev // Opt. Spectrosc. - 2005. - Vol. 98 - № 3- P. 349-356.

84. Benedict W.S. Rotation-Vibration Spectra of Deuterated Water Vapor / W. S. Benedict, N. Gailar, E. K. Plyler // J. Chem. Phys. - 1956. - Vol. 24 - № 6- P. 1139-1165.

85. Bennett W.E. Crystal structure of stannic phthalocyanine, an eight-coordinated tin complex / W. E. Bennett, D. E. Broberg, N. C. Baenziger // Inorg. Chem. -1973. - Vol. 12 - № 4- P. 930-936.

86. Berkowitz J. Photoelectron spectroscopy of phthalocyanine vapors / J. Berkowitz // J. Chem. Phys. - 1979. - Vol. 70 - № 6- P. 2819-2828.

87. Bornhauser P. Ring-opening vibrations of spherosiloxanes / P. Bornhauser, G. Calzaferri // J. Phys. Chem. - 1996. - Vol. 100 - № 6- P. 2035-2044c.

88. Bower K.E. Polymers, Phosphors, and Voltaics for Radioisotope Microbatteries / K. E. Bower, Y. A. Barbanel, Y. G. Shreter, G. W. Bohnert - , 2002.- P. 504.

89. Bowers M.T. Vibration-rotation spectra of monomeric HCl, DCl, HBr, DBr, and HI in the rare-gas lattices and N2-doping experiments in the rare-gas lattices / M. T. Bowers, W. H. Flygare // J. Chem. Phys. - 1966. - Vol. 44- P. 1389-1404.

90. Cao X. Valence basis sets for relativistic energy-consistent small-core lanthanide pseudopotentials / X. Cao, M. Dolg // J. Chem. Phys. - 2001. - Vol. 115 - № 16- P. 7348-7355.

91. Capelle K. A Bird's-Eye View of Density-Functional Theory / K. Capelle // Braz. J. Phys. - 2006. - Vol. 36- № 4a- P. 1318-1343.

92. Castaneda F. Spectroscopic and redox properties of alkyl-substituted lutetium diphthalocyanines in dichloromethane. / F. Castaneda, C. Piechocki, V. Plichon, J. Simon, J. Vaxiviere // Electrochim. Acta. - 1986. - Vol. 31 - № 1- P. 1986.

93. Chaturvedi S. Theoretical study of nematogenic behaviour of para-hexyl-p'-cyanobiphenyl / S. Chaturvedi, N. Chaturvedi, K. Dwivedi // Indian J Phys. -2013. - Vol. 87 - № 3- P. 263-269.

94. Claessens C.G. Phthalocyanines and Phthalocyanine Analogues: The Quest for Applicable Optical Properties / C. G. Claessens, W. J. Blau, M. Cook, M. Hanack, R. J. M. Nolte, T. Torres, D. Wohrle // Monatshefte fiir Chemie - 2001. - Vol. 132- P. 3-11.

95. Clarisse C. Synthesis and characterization of some lanthanide phthalocyanines / C. Clarisse, M. T. Riou // Inorg. Chim. Acta. - 1987. - Vol. 130 - № 1- 139-144c.

96. Clegg W. Dodeca (phenylsilasesquioxane) / W. Clegg, G. M. Sheldrick, N. Vater // Acta Crystallogr. (B). - 1980. - Vol. 36 - № 12- P. 3162 - 3164.

97. David W.I.F. Crystal structure and bonding of ordered C60 / W. I. F. David, R. M. Ibberson, J. C. Matthewman, T. J. S. Dennis // Nature - 1991. - Vol. 353 - № 6340- P. 147-149.

98. Dreyfus M. A non-empirical study of the hydrogen bond between peptide units / M. Dreyfus, A. Pullman // Theor. Chim. Acta - 1970. - Vol. 19 - № 1- P. 20-37.

99. Duke C.B. Electronic Structure of Large Molecules: CNDO/S3 Model / C. B. Duke // Int. J. Quantum Chem. - 1979. - Vol. 16 - № 13- P. 267-281.

100. Dunning T.H. Near Hartree-Fock Calculations on the Ground State of the Water Molecule: Energies, Ionization Potentials, Geometry, Force Constants, and One-Electron Properties / T. H. Dunning, R. M. Russell, S. Aung // J. Chem. Phys. - 1972. - Vol. 57 - № 12- P. 5044-5051.

101. Durand P. A theoretical method to determine atomic pseudopotentials for electronic structure calculations of molecules and solids / P. Durand, J. C.

Barthelat // Theor. Chim. Acta - 1975. - Vol. 38 - № 4- P. 283-302.

102. Ebrahimi A. A comparison of C-C rotational barrier in [2]staffane, [2]tetrahedrane and ethane / A. Ebrahimi, S. M. Habibi, A. Sanati, M. Mohammadi // Chem. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 466 - № 1-3- P. 32-36.

103. El-Khouly M.E. Photophysical studies of supramolecular triads involving zinc naphthalocyanines and pyridylfullerenes with a second electron donor / M. E. El-Khouly, Y. Araki, O. Ito, S. Gadde, M. E. Zandler, F. D'Souza // J. Porphyr. Phthalocyanines - 2006. - Vol. 10 - № 9- P. 1156-1164.

104. El-Khouly M.E. Studies on Intra-Supramolecular and Intermolecular Electron-Transfer Processes between Zinc Naphthalocyanine and Imidazole-Appended Fullerene / M. E. El-Khouly, L. M. Rogers, M. E. Zandler, G. Suresh, M. Fujitsuka // Chem. Phys. Chem. - 2003. - Vol. 4 - № 5- P. 474-481.

105. Emanuele E. Structure, stability and spectroscopic properties of isomers Of C48B6N6 heterofullerene with isolated and sequential BN substitutional patterns / E. Emanuele, F. Negri, G. Orlandi // Inorganica Chim. Acta - 2007. - Vol. 360 -№ 3- P. 1052-1062.

106. Escosura de la A. Stabilization of charge-separated states in phthalocyanine-fullerene ensembles through supramolecular donor-acceptor interactions / de la A. Escosura, M. V. Martinez-Diaz, D. M. Guldi, T. Torres // J. Am. Chem. Soc. -2006. - Vol. 128 - № 12- P. 4112-4118.

107. Fox H. Methods for calculating the desorption rate of molecules from a surface at non-zero coverage: Water on Mg0(0 0 1) / H. Fox, M. J. Gillan, A. P. Horsfield // Surf. Sci. - 2007. - Vol. 601 - № 21- P. 5016-5025.

108. Friedel M.K. A new metal (II) phthalocyanine structure: X-ray and Mössbauer studies of the triclinic tin (II) phthalocyanine / M. K. Friedel, B. F. Hoskins, R. L. Martin, S. A. Mason // J. Chem. Soc. D - 1970. - № 7- P. 400-401.

109. Frisch M.J. Gaussian 09, Rev. D.01. Wallingford CT: Gaussian, Inc. / M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, 2013.

110. Fueno H. Theoretical study on energy transfer from the excited C-60 to

molecular oxygen / H. Fueno, Y. Takenaka, K. Tanaka // Opt. Spectrosc. - 2011. -Vol. 111 - № 2- P. 248-256.

111. Gerasymchuk Y. Photophysical and theoretical studies of structure and spectroscopic behaviour of axially substituted Yb(III) mono-phthalocyanines in different media / Y. Gerasymchuk, L. Tomachynski, M. Guzik, A. Koll, J. Janski, Y. Guyot, W. Str^k, G. Boulon, J. Legendziewicz // J. Photochem. Photobiol. A Chem. - 2015. - Vol. 309- P. 65-71.

112. Girardet C. Structure of the dimers of HCl and DCl trapped in monatomic matrix and near infrared absorption / C. Girardet, D. Robert // J. Chem. Phys. -1973. - Vol. 59 - № 9- P. 5020-5041.

113. Girardet C. Interpretation of the far infrared spectra of the dimers of HCl and of DCl trapped in monoatomic solids / C. Girardet, D. Robert // J. Chem. Phys. -1973. - Vol. 58 - № 10- P. 4110-4130.

114. Gordon M.S. Localized Orbital Studies of Hydrogen Bonding. II. Dimers Containing H2O, NH3,H2CO, and HCN / M. S. Gordon, D. E. Tallman, C. Monroe, M. Steinbach, J. Armbrust // J. Am. Chem. Soc. - 1975. - Vol. 97- P. 1326-1333.

115. Gordon R.G. Theory for the Forces between Closed-Shell Atoms and Molecules / R. G. Gordon, Y. S. Kim // J. Chem. Phys. - 1972. - Vol. 56 - № 6-P. 3122-3133.

116. Gribov L.A. Investigation into the nature of intermolecular and ion— molecular interactions in H-groups of hydroxyl-containing compounds and calculation of vibration frequencies for A-H and H—X bonds using the anharmonic approach / L. A. Gribov, T. T. Merzlyak, I. S. Perelygin // J. Mol. Struct. - 1980. -Vol. 67- P. 1-28.

117. Gudipati M.S. Infrared spectra of [n]staffanes / M. S. Gudipati, S. J. Hamrock, V. Balaji, J. Michl // J. Phys. Chem. - 1992. - Vol. 96 - № 25- P. 10165-10176.

118. Hedberg K. Bond lengths in free molecules of buckminsterfullerene, C60, from gas-phase electron diffraction / K. Hedberg, L. Hedberg, D. S. Bethune, C. A.

Brown, H. C. Dorn, R. D. Johnson, de M. Vries // Science - 1991. - Vol. 254 - № 5030- P. 410-412.

119. Hohenberg P. The Inhomogeneous Electron Gas / P. Hohenberg, W. Kohn // Phys. Rev. B - 1964. - Vol. 63 - № 3- P. 864-871.

120. Hutchinson B. Metal-nitrogen stretching assignments in some metallophthalocyanines / B. Hutchinson, B. Spencer, R. Thompson, P. Neill // Spectrochim. Acta, Part A. - 1987. - Vol. 43- P. 631-635.

121. Ishikawa N. Hole delocalization in

naphthalocyaninatophthalocyaninatolutetium (III) / N. Ishikawa, O. Ohno, Y. Kaizu // Chem. Phys. Lett. - 1991. - Vol. 180 - № 1-2- P. 51-56.

122. Itzhaki L. Non-bonded interactions: A hardening factor in nanomolecular rods / L. Itzhaki, E. Altus, H. Basch, S. Hoz // J. Phys. Chem. C - 2008. - Vol. 112 - № 6- P.1925-1928.

123. Iwasa Y. New phases of C60 synthesized at high pressure / Y. Iwasa, T. Arima, R. M. Fleming, T. Siegrist, O. Zhou, R. C. Haddon // Science (80-. ). -1994. - Vol. 264 - № 5165- P. 1570-1572.

124. Iwasa Y. Energetics of polymerized fullerites / Y. Iwasa, K. Tanoue, T. Mitani, T. Yagi // Phys. Rev. B - 1998. - Vol. 58 - № 24- P. 16374-16377.

125. Jeziorski B. On Symmetry Forcing in the Perturbation Theory of Weak Intermolecular Forces / B. Jeziorski, W. Kolos // Int. J. Quantum Chem. - 1977. -Vol. 12 - № 1- P. 91-117.

126. Jeziorski B. Symmetry Forcing and Convergence Properties of Perturbation Expansions for Molecular Interaction Energies / B. Jeziorski, K. Szalewicz, G. Chalasinski // Int. J. Quantum Chem. - 1978. - Vol. 14- P. 271-287.

127. Jiang J. Infra-red spectra of phthalocyanine and naphthalocyanine in sandwich-type (na)phthalocyanine and porhyrinato rare earth complexes / J. Jiang, D. P. Arnold, H. Yu // Polyhedron - 1999. - Vol. 18- P. 2129-2130.

128. Jiang J. Vibrational spectroscopy of phthalocyanine and naphthalocyanine in sandwich-type (na)phthalocyaninato and porphyrinato rare earth complexes / J. Jiang, M. Bao, L. Rintoul, D. P. Arnold // Coord. Chem. Rev. - 2006. - Vol. 250-

P. 424-448.

129. Jiang J. Synthesis, spectroscopic and electrochemical properties of substituted bis(phthalocyaninato)lanthanide(III) / J. Jiang, R. C. W. Liu // Polyhedron - 1997. - Vol. 16- P. 515-520.

130. Jug K. Cyclic cluster study of water adsorption structures on the MgO(100) surface / K. Jug, B. Heidberg, T. Bredow // Surf. Sci. - 2007. - Vol. 601 - № 6- P. 1529-1535.

131. Kahnt A. [2.2] Paracyclophane: a pseudoconjugated spacer for long-lived electron transfer in phthalocyanine-C 60 dyads / A. Kahnt, D. M Guldi // J. Mater. Chem. - 2008. - Vol. 18 - № 1- P. 77-82.

132. Kalninsh K.K. Dark catalytic electron transfer in solid-state hydrogen-bonded electron-donor-electron-acceptor complexes / K. K. Kalninsh // J. Chem. Soc. -1984. - Vol. 80 - № 2- P. 1529-1538.

133. Kalninsh K.K. Experimental and computation spectra of pi-complexes wiyh the hydrogen-bond-para-benzoquinone-hydroquinone-formic acid system / K. K. Kalninsh, M. E. Bedrina, S. G. Semenov // Zhurnal Fiz. khimii - 1988. - Vol. 62 -№ 6- P. 1563-1568.

134. Kalninsh K.K. Structure and Electronic-Spectra of 2-Phenylbenzimidazoles -Quantum-Chemical Analysis of the Intramolecular Hydrogen-Bond / K. K. Kalninsh, D. N. Glebovskii, M. E. Bedrina, E. K. Roshchina // J. Struct. Chem. -1992. - Vol. 33 - № 5- P. 636-643.

135. Kaszynski P. Toward a molecular-size tinkertoy construction set. Preparation of terminally functionalized [n]staffanes from [1.1.1] propellane / P. Kaszynski, A. C. Friedli, J. Michl // J. Am. Chem. Soc. - 1992. - Vol. 114 - № 2- 601-620c.

136. Kirkwood J.G. On the Theory of Strong Electrolyte Solutions / J. G. Kirkwood // J. Chem. Phys. - 1934. - Vol. 2 - № 11- P. 767.

137. Kirkwood J.G. Theory of solutions of molecules containing widely separated charges with special application to zwitterions / J. G. Kirkwood // J. Chem. Phys. -1934. - Vol. 2 - № 7- P. 351-361.

138. Kitaura K. A new energy decomposition scheme for molecular interactions

within the Hartree-Fock approximation / K. Kitaura, K. Morokuma // Int. J. Quantum Chem. - 1976. - Vol. 10 - № 2- P. 325-340.

139. Klingshirn C. From basics towards applications / C. Klingshirn // Phys. stat. sol. - 2007. - Vol. 244 - № 9- P. 3027-3073.

140. Koch W.A Chemist's Guide to Density Functional Theory, 2nd Edition / W. Koch, M. Holthausen - 2001.- P. 313.

141. Kochanski E. Evaluation of the intermolecular energy between two hydrogen molecules near the van der Waals minimum, from a perturbative procedure / E. Kochanski // J. Chem. Phys. - 1974. - Vol. 58 - № 12- P. 5824-5841.

142. Kohn W. Electronic structure of matter—wave functions and density functionals / W. Kohn // Rev. Mod. Phys. - 1999. - Vol. 71 - № 5- P. 1253-1266.

143. Kohn W. Density Functional Theory of Electronic Structure / W. Kohn, A. D. Becke, R. G. Parr // J. Phys. Chem. - 1996. - Vol. 100 - № 31- P. 12974-12980.

144. Kohn W. Self-consistend equations including exchange and correlation effects / W. Kohn, L. J. Sham // Phys. Rev. - 1965. - Vol. 140 - № 4- P. 1133-1138.

145. Kollman P.A. An SCF partitioning scheme for the hydrogen bond / P. A. Kollman, L. C. Allen // Theor. Chim. Acta - 1970. - Vol. 18 - № 4- P. 399-403.

146. Krauklis I. Photoelectron spectroscopy of molecular systems and quantum chemical calculations within density-functional theory: pi-complexes of iron L-Fe (CO)3 / I. Krauklis, Y. Chizhov // Opt. Spectrosc. - 2004. - Vol. 96- P. 55-64.

147. Kudo T. Ab initio molecular orbital study of the insertion of H-2 into POSS compounds / T. Kudo, M. Akasaka, M. S. Gordon // Theor. Chem. Account. -2008. - Vol. 120 - № 1-3- P. 155-166.

148. Kuranov D.Y. The structure and electronic properties of organic semiconductors , 2015. - P. 651-652.

149. Liu S. The structure of the C60 molecule: X-ray crystal structure determination of a twin at 110 K / S. Liu, Y.-J. Lu, M. M. Kappes, J. A. Ibers // Science (80-. ). - 1991. - Vol. 254 - № 5030- P. 408-410.

150. Liu Z. Theoretical investigation of the molecular, electronic structures and vibrational spectra of a series of first transition metal phthalocyanines / Z. Liu, X.

Zhang, Y. Zhang, J. Jiang // Spectrochim. Acta, Part A. - 2007. - Vol. 67 - № 10-P. 1232-1246.

151. Lu F. Infrared spectra of phthalocyanine and naphthalocyanine in sandwich — type (na)phthalocyaninato and porphyrinato rare earth complexes. Part 3. The effects substitutions and molecular symmetry on the infrared characteristics of phthalocyanine in bis(phthalocyaninato) rare earth complexes / F. Lu, M. Bao, C. Ma, X. Zhang, D. P. Arnold, J. Jiang // Spectrochim. Acta, Part A. - 2003. - Vol. 59- P. 3273-3286.

152. Lu F. Infrared and Raman spectroscopic study, of tetra-substituted bis(phthalocyaninato) rare earth complexes peripherally substituted with tert- butyl derivatives / F. Lu, Q. Yang, J. Cui, X. Yan // Spectrochim. Acta, Part A. - 2006. -P. 221-228.

153. Makarova T.L. Electrical and optical properties of pristine and polymerized fullerenes / T. L. Makarova // Semiconductors - 2001. - T. 35 - № 3- 243-278c.

154. Markovitsi D. Near infrared absorption spectra of lanthanide bis-phthalocyanines / D. Markovitsi, T. Tran-Thi, R. Even, J. Simon // Chem. Phys. Lett. - 1987. - Vol. 137 - № 2- P. 107-112.

155. Maslov V.G. Interpretation of the Electronic Spectra of Phthalocyanines with Transition Metals from Quantum-Chemical Calculations by the Density Functional Method / V. G. Maslov // Opt. Spectrosc. - 2006. - Vol. 101 - № 6- P. 853-861.

156. Maslov V.G. On the Possibility of Interpretation of the Spectra of Tetrapyrrole Compounds and Their Radical Ions on the Basis of Quantum-Chemical Calculations by the Density Functional Method / V. G. Maslov // Opt. Spectrosc. - 2006. - Vol. 101 - № 6- P. 862-870.

157. Mason R. Structural chemistry of phthalocyaninato-cobalt (II) and manganese (II) / R. Mason, G. A. Williams, P. E. Fielding // J. Chem. Soc., Dalt. Trans. -1979. - № 4- P. 676-683.

158. Matsuda H. Crystal Structure of Quinhydrone, C12H1004 / H. Matsuda, K. Osaki, I. Nitta // Bull. Chem. Soc. Jpn. - 1958. - Vol. 31 - № 5- P. 611-620.

159. Minyaev R.M. Poly[n]prismanes: A family of stable cage structures with half-

planar carbon centers / R. M. Minyaev, V. I. Minkin, T. N. Gribanova, A. G. Starikov // J. Org. Chem. - 2003. - Vol. 68 - № 22- P. 8588-8594.

160. Moran D. Popular theoretical methods predict benzene and arenes to be nonplanar / D. Moran, A. C. Simmonett, F. E. I. Leach, W. D. Allen, P. Schleyer, H. F. Schaeffer // J. Am. Chem. Soc. - 2006. - Vol. 128 - № 29- P. 9342-9343.

161. Morokuma K. Molecular Orbital Studies of Hydrogen Bonds. III. C=O-H-O Hydrogen Bond in H2CO-H2O and H2CO--2H2O / K. Morokuma // J. Chem. Phys. - 1971. - Vol. 55 - № 3- P. 1236-1244.

162. Mulliken R.S. Electronic population analysis on LCAO-MO molecular wave functions / R. S. Mulliken // J. Chem. Phys. - 1955. - Vol. 23 - № 10- P. 18331840.

163. Mulliken R.S. Electronic Population Analysis on LCAO-MO Molecular Wave Functions. IV. Bonding and Antibonding in LCAO and Valence-Bond Theories / R. S. Mulliken // J. Chem. Phys. - 1955. - Vol. 23 - № 12- 2343-2346c.

164. Murrell J.N. The Theory of Intermolecular Forces in the Region of Small Orbital Overlap , 1965. - P. 566-581.

165. Murthy G.S. [n]Staffanes: the parent hydrocarbons / G. S. Murthy, K. Hassenruck, V. M. Lynch, J. Michl // J. Am. Chem. Soc. - 1989. - Vol. 111 - № 18- P. 7262-7264.

166. Nakamura T. BN substitution reaction of fullerene using an excimer laser irradiation / T. Nakamura, K. Ishikawa, A. Goto, M. Ishihara, T. Ohana, Y. Koga // Diam. Relat. Mater. - 2001. - Vol. 10 - № 3-7- P. 1228-1230.

167. Nalwa H.S. Electrical properties of nickel-phthalocyanine / H. S. Nalwa, P. Vasudevan // J. Mater. Sci. Lett. - 1983. - Vol. 2- P. 71-76.

168. Nobuyuki M. Density Functional Theory Prediction of the Second-Order Hyperpolarizability of Metalloporphines / M. Nobuyuki, A. Masafumi, A. David // J. Phys. Chem. - 1995. - Vol. 99- P. 7698-7706.

169. Nohr R.S. X-Ray crystal structure of a conducting polymer precursor: bridge-stacked phthalocyanine gallium fluoride / R. S. Nohr, K. J. Wynne // J. Chem. Soc.

- 1981. - № 23- P. 1210-1211.

170. Nunez-Regueiro M. Polymerized fullerite structures / M. Nunez-Regueiro, L. Marques, J. L. Hodeau // Phys. Rev. Lett. - 1995. - Vol. 74 - № 2- P. 278-281.

171. Ojha D.P. Theoretical study on liquid crystal cyanobiphenyls: Phase stability and phase behavior / D. P. Ojha, P. Lakshmi Praveen // J. Phys. Chem. Solids -2013. - Vol. 74 - № 11- P. 1653-1659.

172. Onishi T. Infra-red spectra of deuterated phthalocyanine / T. Onishi, T. Uyematsu, H. Watanabe, K. Tamaru // Spectrochim. Acta, Part A. - 1967. - Vol. 23 - № 3- P. 731-732.

173. Onsager L. Electric moments of molecules in liquids / L. Onsager // J. Am. Chem. Soc. - 1936. - Vol. 58 - № 8- P. 1486-1493.

174. Ozawa M. Production of fullerenes by combustion / M. Ozawa, P. Deotaf, E. Osawa // Fuller. Sci. Technol. - 1999. - Vol. 7 - № 3- P. 387-409.

175. Palermo M.F. An atomistic description of the nematic and smectic phases of 4-n-octyl-4 cyanobiphenyl (8CB) / M. F. Palermo, A. Pizzirusso, L. Muccioli, C. Zannoni // J. Chem. Phys. - 2013. - Vol. 138 - № 20- P. 204901.

176. Parr R.G. Toward Understanding Vibrations of Polyatomic Molecules / R. G. Parr, J. E. Brown // J. Chem. Phys. - 1968. - Vol. 49 - № 11- P. 4849-4852.

177. Parr R.G.Density-Functional Theory of Atoms and Molecules / R. G. Parr, W. T. Yang - 1989.- P. 352.

178. Pattanayak J. Comparison of BN and AlN substitution on the structure and electronic and chemical properties of C-60 fullerene / J. Pattanayak, T. Kar, S. Scheiner // J. Phys. Chem. A - 2003. - Vol. 107 - № 20- P. 4056-4065.

179. Peera A. Formation, isolation, and spectroscopic properties of some isomers of C60H38, C60H40, C60H42, and C60H44 - Analysis of the effect of the different shapes of various helium-containing hydrogenated fullerenes on their He-3 chemical shifts / A. Peera, R. K. Saini, L. B. Alemany, W. E. Billups, M. Saunders, A. Khong // Eur. J. Org. Chem. - 2003. - № 21- P. 4140 - 4145.

180. Perdew J.P. Generalized gradient approximation made simple / J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof // Phys. Rev. Lett. - 1996. - Vol. 77 - № 18- P. 3865-

3868.

181. Pople J.A. Approximate Self-Consistent Molecular Orbital Theory. I. Invariant Procedures / J. A. Pople, D. P. Santry, G. A. Segal // J. Chem. Phys. -1965. - Vol. 43 - № 10- P. 129.

182. Praveen P.L. Role of molecular interactions and end chain length on the photosensitivity of liquid crystalline alkyl cyanobiphenyl dimers-UV absorption-based approach through DFT calculations / P. L. Praveen, D. P. Ojha // Phase Transitions A Multinatl. J. - 2014. - Vol. 87 - № 7- P. 641-655.

183. Prokop A. Friction in Carborane-Based Molecular Rotors Driven by Gas Flow or Electric Field: Classical Molecular Dynamics / A. Prokop, J. Vacek, J. Michl // ACS Nano - 2012. - Vol. 6 - № 3- P. 1901-1914.

184. Reed A.E. Natural population analysis / A. E. Reed, R. B. Weinstock, F. Weinhold // J. Chem. Phys. - 1985. - Vol. 83 - № 2- P. 735-746.

185. Roos B. Gaussian Basis Sets for the First a nd Second Row Atoms / B. Roos, P. Siegbahn // Theor. Chim. Acta - 1970. - Vol. 17 - № 3- P. 209-215.

186. Roothaan C.C.J. New Developments in Molecular Orbital Theory / C. C. J. Roothaan // Rev. Mod. Phys. - 1951. - Vol. 23 - № 2- P. 69-89.

187. Sasamori R. Stabilization of atomic hydrogen in both solution and crystal at room temperature / R. Sasamori, Y. Okaue, T. Isobe, Y. Matsuda // Science (80-. ). - 1994. - Vol. 265 - № 5179- P. 1691-1693.

188. Schaeffer H.F. Methods of Electronic Structure Theory. Modern Theoretical Chemistry. Volume 3. / H. F. Schaeffer /1977. - P. 462.

189. Scheidt W.R. Molecular Stereochemistry of Phthalocyanatozinc(II) / W. R. Scheidt, W. Dow // J. Amer. Chem. Soc. - 1977. - Vol. 99 - № 4- P. 1101-1105.

190. Semenov S.G. Highly symmetrical phthalocyanines and perfluorophthalocyanines: The quantum-chemical study / S. G. Semenov, M. E. Bedrina // Russ. J. Gen. Chem. - 2009. - Vol. 79 - № 8- P. 1741-1747.

191. Semenov S.G. Structure of gallium(III) monofluoride phthalocyaninate: A quantum chemical study / S. G. Semenov, M. E. Bedrina // J. Struct. Chem. -2010. - Vol. 51 - № 3- P. 570-572.

192. Semenov S.G. Tin(II) Phthalocyaninate and Tin(IV) bis-Phthaloc Yaninate: A Quantum Chemical Study / S. G. Semenov, M. E. Bedrina // J. Struct. Chem. -

2010. - Vol. 51 - № 4- P. 758-760.

193. Semenov S.G. Structure of aluminum(III (^-oxo)bis[phthalocyaninate]): A quantum chemical study. / S. G. Semenov, M. E. Bedrina // J. Struct. Chem. -

2011. - Vol. 52 - № 5- P. 996-999.

194. Semenov S.G. A quantum chemical study of silsesquixanes: H8SI 8O12, ME8SI8O12, H@ME8SI8O12, HE@ME8SI 8O12 +, and HE@ME8SI 8O12 / S. G. Semenov, M. E. Bedrina // J. Struct. Chem. - 2013. - Vol. 54 - № 1- P. 159163.

195. Semenov S.G. A quantum-chemical study of intermediates of the 1O2 photogeneration sensitized by buckminsterfullerene and accompanying photochemical reactions / S. G. Semenov, M. E. Bedrina // Opt. Spectrosc. - 2014. - Vol. 116 - № 2- P. 173-178.

196. Semenov S.G. A quantum chemical study of the structure of dodecasilsequioxane H 12Si12O18 / S. G. Semenov, M. E. Bedrina // J. Struct. Chem. - 2014. - Vol. 55 - № 1- P. 23-29.

197. Semenov S.G. Quantum-chemical study of lutetium, ytterbium, and gadolinium phthalocyaninates PcLnCl / S. G. Semenov, M. E. Bedrina, N. V. Egorov, A. V. Titov // Russ. J. Gen. Chem. - 2016. - Vol. 86 - № 5- P. 10951101.

198. Semenov S.G. Spin populations and free valences in excited molecules and in radicals / S. G. Semenov, M. E. Bedrina, V. A. Klemeshev, M. V. Makarova // Opt. Spectrosc. - 2014. - Vol. 117 - № 4- P. 516-524.

199. Semenov S.G. Computational modeling of the structure of large molecules: I. molecule C60H12 and cluster C852 / S. G. Semenov, Y. F. Sigolaev // Russ. J. Gen. Chem. - 2006. - Vol. 76 - № 6- P. 962-965.

200. Semenov S.G. Computer modeling of the structure of large molecules: III. Local excitations in the structure of 2D C60(XII) and C60(VIII) polymers / S. G. Semenov, Y. F. Sigolaev // Russ. J. Gen. Chem. - 2007. - Vol. 77 - № 5- P. 877-

201. Semenov S.G. Computer simulation of the structure of large molecules: IV. 2D polybuckminsterfullerenes and their boraza analogs with bisingle nitrogen-boron bonds / S. G. Semenov, Y. F. Sigolaev, M. E. Bedrina // Russ. J. Gen. Chem. - 2009. - Vol. 79 - № 12- P. 2658-2662.

202. Seoudi R. FTIR, TGA and DC electrical conductivity studies of phthalocyanine and its complexes / R. Seoudi // J. Mol. Struct. - 2005. - Vol. 753-P. 119-126.

203. Stankovich S. Graphene-based composite materials / S. Stankovich // Nat. Lett. - 2006. - Vol. 442- P. 282-286.

204. Sternfeld T. Two helium atoms inside fullerenes: Probing the internal magnetic field in C-60(6-) and C-70(6-) / T. Sternfeld, R. E. Hoffman, M. Saunders, R. J. Cross, M. S. Syamala, M. Rabinovitz // J. Amer. Chem. Soc. -2002. - Vol. 124 - № 30- P. 8786-8787.

205. Strenalyuk T. Molecular structures of phthalocyaninatozinc and hexadecafluorophthalocyaninatozinc studied by gas-phase electron diffraction and quantum chemical calculations / T. Strenalyuk, S. Samdal, H. V. Volden // J. Phys. Chem. A - 2007. - Vol. 111 - № 47- P. 12011-12018.

206. Strenalyuk T. Molecular structures of chloro(phthalocyaninato)-aluminum(III) and -gallium(III) as determined by gas electron diffraction and quantum chemical calculations: Quantum chemical calculations on fluoro(phthalocyaninato)-aluminum(III) and -gallium(III), chloro / T. Strenalyuk, S. Samdal, H. V. Volden // J. Phys. Chem. A. - 2008. - Vol. 112 - № 38- P. 9075-9082.

207. Strenalyuk T. Molecular structure of phthalocyaninatotin(II) studied by gasphase electron diffraction and high-level quantum chemical calculations / T. Strenalyuk, S. Samdal, H. V. Volden // J. Phys. Chem. A - 2008. - Vol. 112 - № 40- P. 10046-10052.

208. Tejerina B. Insertion mechanism of N(2) and O(2) into T(n)(n=8, 10, 12)-silsesquioxane framework / B. Tejerina, M. S. Gordon // J. Phys. Chem. B - 2002.

- Vol. 106 - № 45- P. 11764-11770.

209. Tomasi J. Quantum mechanical continuum solvation models / J. Tomasi, B. Mennucci, R. Cammi // Chem. Rev. - 2005. - Vol. 105 - № 8- P. 2999-3093.

210. Tomasi J. Molecular interactions in solution: an overview of methods based on continuous distributions of the solvent / J. Tomasi, M. Persico // Chem. Rev. -1994. - Vol. 94 - № 7- P. 2027-2094.

211. Trofimov V. V. Calculation of distribution of electron density on surface of thin films , 2015. - P. 208-210.

212. Wagner H. Zur methodik der IR-spektroskopischen Untersuchung aufgedampfter phthalocyaninschichten / H. Wagner, C. Hamann // Spectrochim. Acta, Part A. - 1969. - Vol. 25 - № 2- P. 335-338.

213. Wang G.W. Synthesis and x-ray structure of dumb-bell-shaped C-120 / G. W. Wang, K. Komatsu, Y. Murata, M. Shiro // Nature - 1997. - Vol. 387 - № 6633-P.583-586.

214. Wang Y. Mechanisms of and effect of coadsorption on water dissociation on an oxygen vacancy of the Mg0(100) surface / Y. Wang, H. N. Nguyen, T. N. Thiong // Chem. - A Eur. J. - 2006. - Vol. 12 - № 22- P. 5859-5867.

215. Wiberg K.B. Application of the pople-santry-segal CNDO method to the cyclopropylcarbinyl and cyclobutyl cation and to bicyclobutane / K. B. Wiberg // Tetrahedron - 1968. - Vol. 24 - № 3- P. 1083-1096.

216. Williams G.A. Structure of phthalocyaninatocobalt (II) at 4.3 K: a neutron-diffraction study / G. A. Williams, B. N. Figgis, R. Mason, S. A. Mason // J. Chem. Soc., Dalt. Trans. - 1980. - № 9- P. 1688-1692.

217. Wu M. Acid/base properties of MgO studied by high resolution electron energy loss spectroscopy / M. Wu, W. Goodman // Cat. Lett. - 1992. - Vol. 15- P. 1-11.

218. Wynne K.J. Two ligand-bridged phthalocyanines: crystal and molecular-structure of fluoro(phthalocyaninato)gallium(III), [ga(pc)f]n, and (mu-oxo)bis[(phthalocyaninato)aluminum(III)], [Al(pc)]20 / K. J. Wynne // Inorg. Chem. - 1985. - Vol. 24 - № 9- P. 1339-1343.

219. Zhang X. IR and Raman vibrational assignments for metal-free phthalocyanine from density functional B3LYP/6-31G(d) method / X. Zhang, M. Bao, N. Pan, Y. Zhang, J. Jiang // Chinese J. Chem. - 2004. - Vol. 22 - P. 325332.

220. Zhang X. Towards clarifying the M-N vibrational nature of metallo-phthalocyanines. Infrared spectrum of phthalocyanine magnesium complex: density functional calculations / X. Zhang, Y. Zhang, J. Jiang // Spectrochim. Acta, Part A. - 2004. - Vol. 60 - № 10- P. 2195-3000.

221. Zhang Y. Comparative density functional theory study of the structures and properties of metallophthalocyanines of group IVB / Y. Zhang, X. Zhang, Z. Liu, H. Xu, J. Jiang // Vib. Spectrosc. - 2005. - Vol. 40 - № 2- P. 289-298.

222. Zhao Y. The M06 suite of density functional for main group thermochemistry,thermochemical kinetics, noncovalent interactions, excited states, and transition elements: two new functional and systematic testing of four M06-class functional and 12 other functional / Y. Zhao, D. G. Truhlar // Theor. Chem. Acc. - 2008. - Vol. 120- P. 215-241.

223. Ziegler T. Approximate density functional theory as a practical tool in molecular energetic and dynamics / Ziegler T. // Chem. Rev. - 1991. - Vol. 91- P. 33-50.

224. Справочник химика. Т. 1. Изд. 2-е, перераб. и доп. / - М., Л.: Химия, 1966.- 1071c.