Модифицированный пиролизованный полиакрилонитрил в твердотельной электронике: особенности строения и свойств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат наук Аникеев Никита Андреевич

• Аникеев Никита Андреевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Аникеев Никита Андреевич

2.1 Многоэлектронные системы

2.2 Метод функционала плотности

2.3 Уравнение Кона-Шэма

2.4 Модель молекулярного кластера

ГЛАВА 3 Пиролизованный полиакрилонитрил как элемент

сенсорного устройства: моделирование взаимодействия ППАН с газофазными атомами и молекулами

3.1 Моделирование взаимодействия молекулы водорода с монослоем пиролизованного полиакрилонитрила

3.2 Моделирование взаимодействия молекулы фтора с монослоем пиролизованного полиакрилонитрила

3.3 Моделирование взаимодействия молекулы кислорода с монослоем пиролизованного полиакрилонитрила

3.4 Моделирование взаимодействия водорода с двухслойным пиролизованным полиакрилонитрилом

3.5 Моделирование взаимодействия молекулы фтора с двухслойным пиролизованным полиакрилонитрилом

3.6 Моделирование взаимодействия молекулы кислорода с двухслойным пиролизованным полиакрилонитрилом

3.7 Механизм образования молекулы водорода в межслоевом пространстве пиролизованного полиакрилонитрила

3.7.1 Моделирование процесса внедрения атома водорода в

межслоевое пространство пиролизованного полиакрилонитрила через дефект поверхности

3

3

Моделирование процесса внедрения атома водорода в

межслоевое пространство ППАН через торец кластера

Насыщение межслоевого пространства пиролизованного

полиакрилонитрила атомами водорода

Адсорбция молекулы углекислого газа на монослое пиролизованного полиакрилонитрила

ГЛАВА IV Теоретические исследования структуры и электронно-

энергетического строения некоторых металлоуглеродных нанокомпозитов на основе пиролизованного полиакрилонитрила

4.1 Структура и электронно-энергетическое строение металлокомпозита на основе монослоя ППАН, содержащего атомы металлов

4.2 Сопоставление экспериментальных результатов исследования металлоуглеродных нанокомпозитов, включающих наночастицы металлов, с результатами компьютерного моделирования

4.3 Компьютерное моделирование монослоя ППАН, содержащего парные соединения атомов металлов железа и кобальта, для создания устройств на базе металлоуглеродных 102 нанокомпозитов

4.4 Исследование влияния атомов железа и меди на структуру и свойства 107 ППАН

4.4.1 Моделирование процесса адсорбции атома меди на монослое пиролизованного полиакрилонитрила

4.4.2 Моделирование процесса адсорбции атома железа на поверхности ППАН

4.4.3 Межслоевое внедрение атомов меди и железа в структуру двухслойного ППАН

4.4.4 Исследование взаимодействия двухслойного пиролизованного полиакрилонитрила с кристаллическими структурами железа и меди

Основные результаты и выводы

Список используемой литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модифицированный пиролизованный полиакрилонитрил в твердотельной электронике: особенности строения и свойств»

ВЕДЕНИЕ

В 1959 г. Нобелевский лауреат по физике Ричард Фейнман прочитал лекцию, в которой рассказал аудитории о фантастических перспективах, которые сулит изготовление материалов и устройств на атомном или молекулярном уровне. Он указал, что возникнет необходимость в создании совершенно нового класса рабочей и измерительной аппаратуры, требуемой для обращения со столь малыми, наноразмерными объектами. Предсказанная Фейнманом аппаратура появилась лишь в 1980-х гг. (сканирующие туннельные и атомно-силовые микроскопы и другие приборы), после чего исследователи приобрели средства, необходимые для создания и изучения свойств нанообъектов. Одновременно был достигнут значительный прогресс в вычислительной технике, что позволило моделировать характеристики материалов в наномасштабе. Новые инструменты и возможности стимулировали активность научного сообщества, и ученые различных специальностей стали активно изучать и изготавливать наноструктуры, открывая все новые явления, обусловленные тем, что хотя бы одно из трех измерений исследуемого объекта меньше критического размера в 100 нм.

Исследования последних лет продемонстрировали важную роль наноструктур в различных областях науки и техники (физика, химия, материаловедение, биология, медицина и т. д.). Изменения характеристик наноструктур обусловлены не только уменьшением размеров структурных элементов, но и проявлением квантовомеханических эффектов, волновой природой процессов переноса и доминирующей ролью поверхностей раздела. Управляя размерами и формой наноструктур, таким материалам можно придавать совершенно новые функциональные характеристики, резко отличающиеся от характеристик обычных материалов. Это может обеспечить прогресс практически во всех существующих областях деятельности - от автомобилестроения и компьютерной техники до принципиально новых методов лечения и т.д.

Особые ожидания связывают с применением наносистем при создании приборов твердотельной наноэлектроники. Возможно добиться большего прогресса в конструировании, изготовлении и сборке наноустройств только после того, как будут ясны принципы их работы, определяющиеся особенностями физико-химических свойств материалов, из которых они изготовлены, и методы получения таких материалов. Современная электроника характеризуется быстрым технологическим прогрессом, который приводит к уменьшению размеров объектов по экспоненциальному закону и развитию нанотехнологии, имеющей дело с объектами нанометровых размеров. Современная твердотельная электроника активно использует новые материалы, в том числе, наноматериалы. Развитие науки, потребности производства и потребления требует создания новых приборов, в основе работы которых лежат новые принципы работы и новые технологии, основанные на квантовых эффектах. Все это заставляет активно вести поиск новых материалов, обладающих необходимыми характеристиками и демонстрирующих новые эффекты, которые составят основу приборов современной твердотельной электроники.

К числу новых углеродных наноматериалов можно отнести наноматериалы на основе пиролизованного полиакрилонитрила. Полиакрилонитрил является широко распространенным полимером, весьма интересным по возможным областям его применения. Для модифицирования химических свойств полиакрилонитрила и получения его нанообразований был предложен механизм самоорганизации структуры при взаимодействии полимера с ИК-излучением. В результате был получен так называемый пиролизованный полиакрилонитрил (ППАН), обладающий графитоподобной слоевой структурой. Экспериментально установлен атомарный состав ППАН, включающий углерод, водород и азот, причем содержание азота в системе зависит от условий пиролиза [9-12]. К настоящему времени выполнены теоретические исследования чистого пиролизованного полиакрилонитрила, а именно, установлена его оптимальная пространственная конфигурация и определены основные электронно-энергетические характеристики [7, 8].

Уже сейчас пиролизованный полиакрилонитрил (ППАН) применяют в микроэлектронике, вакуумной электронике для создания дисплеев, где ППАН используют для изготовления катода как более дешевого материала с более высоким током при более низких напряжениях и вакууме, по сравнению с металлами [10]. ППАН имеет перспективные свойства для применения в оптоэлектронике. Кроме того, ППАН применяют в полупроводниковой технологии для изготовления и обработки полупроводников, а также в качестве исходного материала для получения алмазоподобных пленок [13-16]. Композит ПАН/С60 может служить в качестве предшественника для получения нитрида углерода. Современное развитие нанотехнологии исследует возможные способы применения наночастиц ППАН, теплопроводность которых в пять раз больше, чем у алюминия. Комплексообразующие свойства нитрильных групп полиакрилонитрила используют для изготовления нанокомпозитов Ag/ППАН, Бе/ППАН и (Аи/Со)/ППАН [14- 18]. Пиролизованый полиакрилонитрил обладает наиболее стабильными среди органических полупроводников электрофизическими свойствами (Я<10-4 К-1 в диапазоне от -100 до 600оС) [19]. Преимущества нового органического полупроводника на основе ППАН -регулирование проводимости, низкая себестоимость и простая технология синтеза. Новый способ пиролиза полиакрилонитрила производит структуры, состоящие из одного или нескольких слоев с одинаковыми или разными электрическими свойствами. Эти системы могут быть использованы при создании приборов твердотельной электроники, в основе принципов работы которых лежат новые (в том числе, квантовые) эффекты.

В последнее десятилетие активно изучаются новые материалы,

представляющие собой углеродные нанокомпозиты, которые в наномасштабе

являются дисперсиями неорганических веществ (размер частиц приблизительно

от 1 до 100 нм) в углеродной матрице. Проводимые исследования раскрывают

широкие возможности для контролируемого производства таких наноматериалов,

обладающих новыми физико-химическими свойствами, которые делают

возможным их применение в различных областях, в том числе, в твердотельной

6

электронике [9]. Развитие устройств СВЧ радиоэлектроники, радиолокации и

расширение функциональных и технических возможностей электронных средств

спецтехники делают актуальным создание и применение новых материалов,

эффективно поглощающих сверхвысокочастотные (СВЧ) электромагнитные

излучения. К числу таких материалов могут быть отнесены нанокомпозиты,

включающие в свой состав наночастицы ферромагнитных металлов.

Перспективными магнитомягкими материалами являются нанокомпозиты БеСо/С,

которые представляют собой дисперсию наночастиц БеСо в нанокристаллической

углеродной матрице, получаемой при ИК-нагреве полиакрилонитрила [1-6]. При

этом синтез металлоуглеродных нанокомпозитов, получаемых в системе

«соединения металлов - полимер - растворитель» с использованием ИК-нагрева,

является новым и перспективным направлением в создании эффективных

радиопоглощающих покрытий и материалов. Достоинствами металлоуглеродных

нанокомпозитов БеСо/С является возможность одновременного получения

нанокомпозита БеСо и стабилизатора (матрицы - пиролизованного

полиакрилонитрила) и управления свойствами металлоуглеродных

нанокомпозитов посредством изменения структуры, поверхности, размеров и

фазового состава наночастиц композита, а также электронной структурой и

размерами кристаллитов углеродной фазы, формирующейся при пиролизе

полиакрилонитрила. Реализация этих возможностей позволяет получить новые

материалы на основе нанокомпозитов БеСо/С, перспективных для защиты от

электромагнитных излучений. Возможно создание нанокомпозитов на основе

известных материалов путем их модифицирования, например, путем адсорбции

на их поверхности (или путем введения в их структуру) различных атомов

(газофазных или металлофазных) или молекул. В качестве углеродной матрицы

также может быть использован пиролизованный полиакрилонитрил. Необходимы

широкомасштабные теоретические и экспериментальные исследования таких

композитных наноматериалов, изучение особенностей их строения, свойств и

эффектов, возникающих при их модифицировании. Однако до настоящего

времени последовательное исследование нанокомпозитов на основе

модифицированного ППАН не выполнено. Это и определяет актуальность представляемой диссертационной работы.

Диссертационная работа посвящена теоретическому исследованию особенностей структуры, электронно-энергетического строения, электронных и физико-химических свойств композитного наноматериала на основе пиролизованного полиакрилонитрила, модифицированного газофазными атомами и молекулами, атомами и частицами металлов, для определения возможности его использования в качестве элемента некоторых новых приборов твердотельной электроники - газовых сенсоров, высокочастотных фильтров и т.д.

Актуальность выбранной темы исследования определяется тем, что в большинстве работ, посвященных исследованию пиролизованного полиакрилонитрила, представлены результаты экспериментов, но в настоящее время детальных теоретических исследований структуры и электронно-энергетического строения и характеристик модифицированного ППАН недостаточно. Кроме того, отдельные экспериментальные исследования (например, по взаимодействию ППАН с газами [85], по определению проводящего состояния металлоуглеродных композитов на основе ППАН [1-5, 121] и др.) нуждаются в подробном теоретическом обосновании.

Основным расчетным методом для изучения структуры и свойств модифицированного пиролизованного полиакрилонитрила в данной работе является неэмпирическая расчетная схема DFT (Density Functional Theory - теория функционала плотности). Выбор расчетного метода обусловлен рядом факторов: замена многоэлектронной волновой функции электронной плотностью приводит к тому, что погрешность метода мала по сравнению со всеми ранее известными полуэмпирическими схемами расчета; сравнительно малые затраты машинного счетного времени; данный метод весьма эффективен для современных персональных компьютеров.

Целью диссертационной работы является установление основных закономерностей электронно-энергетического строения и проводящих

характеристик композитного наноматериала на основе пиролизованного полиакрилонитрила, модифицированного газофазными и металлофазными атомами и молекулами, с использованием неэмпирического квантово-механического расчетного метода ОБТ, а также предсказание на основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований новых свойств и практических приложений изучаемого объекта для создания и совершенствования твердотельных электронных приборов, изделий микро- и наноэлектроники, приборов на квантовых эффектах.

Задачи, решаемые в рамках поставленной цели:

1) выполнить моделирование процессов взаимодействия однослойного и двухслойного ППАН с некоторыми простыми газофазными молекулами (водород, кислород, фтор, углекислый газ), определить влияние молекул на проводящее состояние композита;

2) исследовать механизм последовательного внедрения атомов водорода в межплоскостное пространство двухслойного ППАН;

3) исследовать особенности структуры и электронно-энергетического строения металлоуглеродного нанокомпозита на основе однослойного полиакрилонитрила, модифицированного атомами ё-элементов: железа, никеля, кобальта, меди (Бе, N1, Со, Си);

4) изучить механизм внедрения атомов металла в межслоевое пространство двухслойного ППАН;

5) изучить особенности строения двухслойного ППАН с внедренной в межслоевое пространство элементарной кубической металлической ячейкой, выполненной атомами Бе, Си.

Научная новизна работы. В настоящей работе на основе расчетного метода ББТ изучено электронно-энергетическое строение пиролизованного полиакрилонитрила (одно- и двухслойного) и некоторых композитных систем на его основе. Впервые получены следующие результаты:

1) Изучен механизм взаимодействия простых газофазных молекул кислорода, фтора, водорода и углекислого газа с поверхностью однослойного и двухслойного ППАН и определено влияние азота в слое ППАН на эффективность процесса. Выявлены особенности электронно-энергетического строения таких газофазных нанокомпозитов на основе ППАН, позволяющие рекомендовать их использование в качестве элемента сенсорного устройства для обнаружения и идентификации определенных газов.

2) Изучены механизмы внедрения атомарного водорода в межслоевое пространство двухслойного ППАН для различных вариантов: через вакансионные дефекты монослоя и через боковую грань кластера; обнаружен факт объединения атомов Н в молекулу водорода при насыщении межслоевого пространства.

3) Изучены структура и электронно-энергетическое строение металлокомпозитов на основе монослоя ППАН с внедренными атомами кремния, железа, кобальта, никеля и меди в различных вариантах, различающихся атомарным окружением (наличием атомов азота в ближайшем окружении); обнаружены примесные уровни, обусловленные атомами металла, определяющие донорные (или акцепторные) свойства полупроводящего композита; выполнено сравнение результатов теоретического и экспериментального исследования некоторых характеристик нанокомпозитов.

4) Теоретически изучены металлоуглеродные нанокомпозиты на основе монослоя ППАН, содержащего парные соединения атомов Бе и Со, определены особенности их электронно-энергетического строения.

5) Изучены механизмы взаимодействия атомов Си и Бе с поверхностью монослоя ППАН для различных вариантов их расположения над поверхностью, определены особенности строения композита и зарядового перераспределения в нем, приводящего к появлению дополнительных носителей зарядов в монослое.

6) Смоделирован и изучен процесс межслоевого внедрения атомов Си и Бе в структуру двухслойного ППАН, установлено влияние металлических атомов на геометрию системы.

7) Изучены особенности структуры металлокомпозита на основе двухслойного ППАН с элементарной кубической ячейкой меди (или железа) в межслоевом пространстве, определена наиболее вероятная такой слоевой системы.

Достоверность основных положений и выводов диссертации обеспечивается использованием корректной математической модели молекулярного кластера и неэмпирического квантово-механического метода ББТ, а также хорошим согласием отдельных теоретических результатов с экспериментальными данными, полученными достаточно точным методом РФА.

Научно-практическое значение работы. Результаты, полученные в диссертационной работе, могут быть использованы для интерпретации имеющихся экспериментальных данных по проводящим, магнитным, спектроскопическим, электронным и другим свойствам модифицированного пиролизованного полиакрилонитрила, а также для стимуляции новых экспериментальных исследований по сделанным теоретическим прогнозам. Установленные закономерности изменения характеристик (в том числе, проводящих) композитных систем на основе пиролизованного полиакрилонитрила лягут в основу установления физических принципов создания новых и совершенствования традиционных приборов твердотельной электроники, радиоэлектронных компонентов, изделий микро- и наноэлектроники, приборов на квантовых эффектах, в том числе, сенсорных устройств.

На защиту выносятся следующие основные положения: 1. Применение ППАН как элемента полупроводникового газового сенсора обусловлено изменением проводимости системы «ППАН - атом/молекула газа» при взаимодействии атомов или молекул водорода, кислорода, фтора, углекислого газа с поверхностью пиролизованного полиакрилонитрила.

2. Внедрение атомов кремния, кобальта, железа, никеля или меди в матрицу ППАН изменяет проводимость композитной наносистемы за счет появления примесных уровней в запрещенной зоне; таким способом контролируемого внедрения можно создавать элементы наноэлектроники на основе модифицированного ППАН с регулируемой проводимостью по донорному или акцепторному типу в зависимости от внедренного металлического атома.

3. Внедрение парных соединений атомов Бе - Со в структуру монослоя ППАН приводит к изменению свойств электропроводности за счет появления примесных уровней легирующих элементов, при этом расстояние между металлическими атомами соответствует средним параметрам кубической решетки, что свидетельствует о возможности создания протяженных металлических кластеров в структуре ППАН.

4. Взаимодействие атомов Бе и Си с поверхностью ППАН и внедрение их в межслоевое пространство приводит к появлению дополнительных носителей заряда в матрице полимера за счет смещения электронных облаков.

5. Наличие внедренных ячеек железа и меди в межслоевом пространстве ППАН приводит к появлению в слоях дополнительных носителей заряда за счет смещения электронной плотности от атомов металла кубической ячейки к атомам слоев ППАН, что создает продольные проводящие каналы в нанокомпозите. Это влияет на электрические свойства системы и позволяет использовать такие системы в качестве носителей информации в приборах микро- и наноэлектроники.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 141 наименований, содержит 154 страниц основного текста, 76 рисунков и 15 таблиц.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи исследования, кратко изложено содержание диссертации.

Первая глава содержит обзор публикаций и экспериментальных исследований,

посвященных получению, свойствам и применению углеродных нанокристаллических материалов на основе пиролизованного полиакрилонитрила.

Во второй главе представлен обзор основных положений неэмпирического метода расчета многоэлектронных систем, в том числе и наносистем, - метода функционала плотности, используемого в представленной работе для расчета электронно-энергетического строения и некоторых свойств пиролизованного полиакрилонитрила и композитов на его основе. Рассмотрены особенности модели молекулярного кластера, используемой при моделировании локальных процессов в работе.

В третьей главе представлены результаты компьютерного моделирования процессов адсорбции газофазных атомов и молекул на поверхность однослойного и двухслойного пиролизованного полиакрилонитрила. Определены особенности электронно-энергетического строения полученных газофазных композитов на основе ППАН и основные энергетические характеристики процессов.

Четвертая глава содержит результаты расчета характеристик процесса внедрения некоторых атомов металлов, их парных комплексов в плоскость и межслоевое пространство ППАН. Обсуждается возможность внедрения элементарной металлической кубической ячейки железа и меди в межслоевое пространство двухслойного ППАН и влияние ее на структуру и свойства композита.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы.

Результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях :18-ом Международном симпозиуме «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и простых сред» им. А. Г. Горшкова, (г. Москва, 2012 г.); Международной молодежной школе «Компьютерное моделирование новых материалов» (г. Москва, 2012 г.); 13-ой Международной конференции по нанонауке и нанотехнологиям (13th International

Workshop on Nanoscience and Nanotechnology) (г. Фраскати, Италия, 2012 г.), 11-ой Международной конференции «Перспективные углеродные наноструктуры» (11th International Conference Advanced Carbon NanoStructures ACN'2013) (г. Санкт-Петербург, 2013 г.); Европейском полимерном конгрессе (European Polymer Congress) (г. Пиза, Италия, 2013 г.); 25-ой Всероссийской конференции «Современная химическая физика» (г. Туапсе, 2013 г.); 11-ой Международной научной конференции «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» (г. Курск, 2014

г.).

Работа выполнена в рамках Государственного задания Министерства науки и образования РФ № 252 (2014-2016 гг.).

ГЛАВА 1

Пиролизованный полиакрилонитрил: методы получения, свойства и

применение

1.1 Методы получения пиролизованного полиакрилонитрила и механизмы превращений в полиакрилонитриле при термической обработке

Известно, что полимеры, обладающие системой сопряженных связей, обладают комплексом свойств, которые отличают их от свойств других полимеров. К данным свойствам относятся химические (плохая растворимость), а также физические (наличие значительной электропроводности по сравнению с полимерами, высокая чувствительность фототока, полупроводниковые и каталитические свойства). В этих полимерах при значительной протяженности структуры сопряжения появляются делокализованные вдоль цепи молекулы п -электроны. В результате происходит общее уменьшение внутренней энергии системы, что таким образом влияет на изменение потенциала ионизации, увеличивается поляризуемость, меняются показатели преломления и поглощения. Всё это выражается в своеобразных физических и химических свойствах макромолекул с сопряженными связями, что так же сопутствует возникновению ряда специфик в процессе химических реакций, что в свою очередь приводит к образованию систем с участием полисопряженных систем [20].

Общей особенностью процессов, вызванных химическими агентами, является то, что воздействие реализуется по закону случая в любом звене макромолекулы. Это возможно только в том случае, если полимерные соединения проявляют себя по отношению к различным химическим реагентам подобно сопутствующим мономерам с учетом установки на влияние межмолекулярных сил, формы и гибкости макромолекулы. Реакции с различного рода химическими реагентами, как правило, не приводят к разрыву связей в основной полимерной цепи, но затрагивают боковые группы полимера. По виду природы боковых групп при образовании полисопряженных систем осуществляется отсоединение от

макромолекулы низкомолекулярных цепей: H2, H2O, HCl и т.д. [21].

15

Одним из известных и широко распространенных полимеров, в котором возможно образование полисопряженных связей, является полиакрилонитрил (ПАН). Получение полисопряженных систем может быть осуществлено посредствам воздействия на полимер интенсивного ИК- или у-излучения, при которых происходят термические превращения в цепях полиакрилонитрила (ПАН) [38, 39]. Полиакрилонитрил - это линейный полимер [-СН2-СН(СК)-]П и диэлектрик, который в результате термического воздействия приобретает полупроводниковые свойства в связи с изменением химической структуры на молекулярном уровне. При термическом пиролизе полиакрилонитрила образуется органический полимер, обладающий полупроводниковыми свойствами, характерными для полупроводников р-типа с активационной проводимостью 0,2 - 2,0 еУ и значением термоэлектрического напряжения 30 - 500 цУ. [22]. В результате пиролиза под действием некогерентного ИК-излучения из ПАН получается электропроводящий полисопряженный органический полимер [23]. Термическая обработка полимеров органической природы является самым простым способом получения органических полупроводниковых материалов из диэлектриков. К главным процессам, находящим уникальные электро- и физические свойства полиакрилонитрила, относят внутримолекулярную и межмолекулярную циклизацию [24]. Воздействие на полиакрилонитрил некогерентного ИК-излучения приводит к взаимодействию нитрильных групп и дальнейшей циклизации исходного полимера, проводящее к его стабилизации по температуре и уменьшению удельного сопротивления [25]. При различно интенсивности ИК-облучения создают структуры полиакрилонитрила с разными значениями сопротивления [26].

Особенность полиакрилонитрила заключается в том, что при реакции

термического пиролиза деструкции цепи полимера на низкомолекулярные

продукты (деполимеризация) не происходит, а изменения охватывают основную

цепь макромолекулы. Таким образом, осуществляются превращения, приводящие

к возникновению в полимере системы сопряженных связей. Превращения в ПАН

16

в интервале температур до 250 0С не способствуют отщеплению краевых групп, таким образом полимер начинает обладать интенсивной окраской в связи с образованием участков полисопряженных связей [27].

Химические изменения в полиакрилонитриле в результате пиролиза описаны несколькими типами реакций [28-33]. Низкотемпературные (200-220 оС) в воздушной атмосфере сопровождаются реакцией циклизации нитрильных групп. Начинается разрыв тройной связи С=К нитрильной группы с вытекающим образованием системы сопряженных связей > С = N -. Тут же возможно образование межмолекулярных соединений с образованием метилениминной группы >С=NН. Данный процесс реализуется за счет атома Н у третичного углерода, который, при разрыве связи имеет особенность миграции вдоль молекулы к нитрильной группе соседа. Помимо этого, данный атом водорода, ускоряющий процесс циклизации нитрильных групп, после замыкания цикла двигается вдоль молекулы, провоцируя замыкание последующей нитрильной группы (рис. 1.1). При увеличении энтальпии и времени облучения происходит реакция дегидратации главной цепи молекулы полиакрилонитрила, провоцирующая образование системы сопряженных связей -С=С- [34-39].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Аникеев Никита Андреевич, 2016 год

Список используемой литературы

1. Bulatov, M. F. The Magnetic Properties of Nanocomposites Fe-Co/C Based on Polyacrylonitrile. L.V. Kozitov, D.G. Muratov, G.P.Karpacheva, A.V. Popkova //Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics -2014.- V.9.- Р.1-6.

2. Пат. 2552454 Российская Федерация. Способ синтеза металлоуглеродного нанокомпозита FeCo/C / Кожитов Л.В., Муратов Д.Г., Козлов В.В., Костишин В.Г., Попкова А.В., Якушко Е.В. 08.10.2013.

3. Kozhitov, L.V. Features of Formation of the Nanoparticles of Alloys in Metal-carbon Nanocomposites FeCo /С and NiCo/C on Based Polyacrylonitrile / D. G. Muratov, V. G. Kostishin, F. G. Savchenko, I. V. Schetinin, A. V. Popkova, E. V. Yakushko, L. M. Chervjakov // Journal of nano and electronic physics. -2014. -V.6. - № 3. - p. 03038 (1) - 03038(4).

4. Kozhitov, L.V. The Structure and Magnetic Properties Metal-carbon Nanocomposites FeCo/C on Based of Polyacrylonitrile. / D. G. Muratov, V. G. Kostishin, A. G. Savchenko, I. V. Schetinin, V. A. Tarala, A. V. Popkova, L. M. Chervjakov // Journal of nano and electronic physics. - 2014. - V.6. - № 3. - p. 03040(4).

5. Кожитов, Л. В. Структура матрицы металлоуглеродных нанокомпозитов FeCo/C (NiCo/C) на основе полиакрилонитрила / Д. Г. Муратов, В. Г. Костишин, В. А. Тарала, А.Г. Савченко, И.В. Щетинин, А.В. Попкова, Е.В. Якушко. // Труды XI международной конференции «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов»: сб. статей. - Курск, 2014.- С.171-181.

6. Кожитов, Л. В. Особенности формирования наночастиц сплава в металлоуглеродных нанокомпозитах FeCo/C и NiCo/C на основе полиакрилонитрила / Д.Г. Муратов, В.Г. Костишин, В.А. Тарала, А.Г. Савченко, И.В. Щетинин, Е.В. Якушко, А.В. Попкова. // Труды XI международной конференции «Перспективные технологии, оборудование и

аналитические системы для материаловедения и наноматериалов» »: сб. статей. - Курск, 2014.- С.182-193.

7. Давлетова, О. А. Структура и электронные характеристики пиролизованного полиакрилонитрила [Текст]: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. физ. мат. наук (05.27.01) / Давлетова Олеся Александровна; СГУ им. Чернышевского - Саратов, 2010. - 20 с. 8. Козлов, В. В. Разработка основ технологии новых металлоуглеродных нанокомпозитов и углеродного нанокристаллического материала под действием ик нагрева полимеров [Текст]: автореф. дис. на соиск. учен. степ. доктора. техн. наук (05.27.06) / Козлов Владимир Валентинович; НИТУ МИСиС - Москва, 2009. - 47 с.

9. Запороцкова, И. В. Металлоуглеродные нанокомпозиты на основе пиролизованного полиакрилонитрила / И. В. Запороцкова, Л. В. Кожитов, Н. А. Аникеев, О. А. Давлетова, Д. Г. Муратов, А. В. Попкова, Е. В. Якушко. // Известия вузов. Материалы электронной техники. - 2014. № 2. - С. 34 - 36.

10. Obraztsov, A.N. Application of Nano-carbon Cold Cathodes for Lighting Elements // Nanotechnology -2003. - Vol. 2. P.234.

11. Запороцкова, И.В. Нанотубулярные композиты и их полуэмпирическое исследование / И.В. Запороцкова [и др.] // Материалы электронной техники. - 2006. - № 2. - С. 4 - 15.

12. Козлов, В.В. Протонная проводимость углеродных наноструктур на основе пиролизованного полиакрилонитрила и ее практическое применение / В.В. Козлов [и др.] // Материалы электронной техники. - 2008. - № 1. - С. 59 -65.

13. Запороцкова И. В. Полуэмпирические исследования структуры пиролизованного полиакрилонитрила и его протонной проводимости / И. В. Запороцкова, О. А. Давлетова // Перспективные технологии и оборудование для материаловедения, микро- и наноэлектроники: сб. науч. Тр. / IV российско-

японский семинар. - Волгоград, 2006. - С. 257 - 265.

133

14. Запороцкова И.В. Свойства углеродного нанокристаллического материала их практическое применение / И.В. Запороцкова [и др.] // Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро- и наноэлектроники: сб. науч. Тр. / V российско-японский семинар. -Волгоград, 2007. - С. 96-111.

15. Козлов, В. В. Особенности образования системы полисопряженных связей полиакрилонитрила в условиях вакуума при термической обработке / В. В. Козлов, Г.П. Карпачева, В.С. Петров, Е.В. Лазовская // Высокомолекулярные соединения. - 2001. - Т 43. - С. 23.

16. Муратов, Д. Г. Исследование электропроводности и полупроводниковых свойств нового углеродного материала на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила ((С3И3К)П) / Д.Г.Муратов, В. В. Козлов,

B.В. Крапухин, Л. В. Кожитов, Л. М. Земцов, Г. П. Карпачева // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. - 2007. - №3. -

C. 26.

17. Козлов, В. В. Перспективные свойства нанокомпозита Cu/C, полученного с помощью технологии ИК-отжига / В.В.Козлов, Л.В.Кожитов, В.В.Крапухин, Г.П.Карпачева, Е.А.Скрылева. // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. - 2006. - №4. -C.43-46.

18. Kozitov, L.V. The FeNi3/C Nanocomposite Formation from the Composite of Fe and Ni Salts and Polyacrylonitrile under IR-Heating / A. V. Kostikova, V. V. Kozlov, M. Bulatov // Journal of nanoelectronics and optoelectronics. - 2012. - № 7. - P.419-422.

19. Karpacheva, G. P. Co-Carbon Nanocomposites Based on IR-Pyrolyzed Polyacrylonitrile / G. P. Karpacheva, K. A. Bagdasarova, G. N. Bondarenko, L. M. Zemtsov, D. G. Muratov, and N. S. Perov // Polymer Science. - 2009.- Vol. 51.- № 11-12. - P. 1297-1302.

20. Сладков, А.М. Полисопряженные полимеры / А. М. Сладков // Сб. науч. тр. - Москва, 1989. - С. 256.

21.Химия полисопряженных систем / А. А. Берлин, М. А. Гейдерих, Б. Э. Давыдов, и др. - Москва: Химия, 1972. - 272 с.

22.Geiderikh, M. A. Study of the thermal conversion of polyacrylonitrile / M. A. Geiderikh, B. E. Davydov, F. B. Krentsel // Izvestya Akademii Nauk SSSR. -1965. - №. - 4. - С. 636 - 643.

23.Багдасарова, К. А. Структура и магнитные свойства металл-углеродных нанокомпозитов на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила и Fe / Co. А. Багдасарова, Л. М. Земцов, Г. П. Карпачева, Н. С. Перов, А. В. Максимочкина, Э. Л. Дзидзигури, Е. Н. Сидорова // Физика твердого тела. -2008. Т. - 50. № - 4. - С. 718 - 722.

24.Jing, M. Chemical structure evolution and mechanism during precarbonization of PAN-based stabilized fiber in the temperature range of 350-600 °C / M. Jing, C. Wang, Q. Wang // Polymer Degradation and Stability. - 2007. - Vol. 92. - P. 17371742.

25.Земцов, Л.М. Химические превращения полиакрилонитрила под дейст- вием некогерентного инфракрасного излучения / Л. М. Земцов, Г. П. Карпачева // Высокомолекулярные соединения - 1994. - Т. 36. № 6. - С. 919-924.

26.Аль-Хадрами, И.С. Исследование электропроводности ИК-пиролизованного медьсодержащего полиакрилонитрила / А. Н. Королев, Л. М. Земцов, Г. П. Карпачева, Т. В. Семенистая // Материалы электронной техники. - 2008. - № 1. - С. 14-17.

27.Pirlot, Ch. The surface modification of carbon nanotube/polyacrylonitrile composite by proton beams / Ch. Pirlot, Z. Mekhalif, A. Fonseca, J. B.Nagy, G. Demortier, J. Delhalle // Chemical Physics Letters. - 2003. - Vol.372. - P.595-602.

28.Литвинов, И.А. Исследование влияния термических воздействий на надмолекулярную структуру полиакрилонитрила. Диссертация на соискание ученой степени к.х.н. ИНХС им. А. В. Топчиева АН СССР. Москва. 1967 г.

29. Marangoni, A. Structural basis for the yield stress in plastic disperse systems/ A. Maragoni, M. Rogers // Applied Physics Letters. - 2003. - V.82. - N 19. - P. 3239.

30. Hill P. Femtosecond pulses generate microstructures / P. Hill // Opto and Laser Europe magazine. - 2002. - P. 45.

31. Cavin, R.K. Semiconductor Research Needs in the Nanoscale Physical Sciences: A Semiconductor Research Corporation Working Paper/ J. C. Daniel, V. V. Zhirnov // Journal of Nanoparticle Research. - 2000. - V.2. - P.213.

32. Pavesi, L. Optical gain in silicon nanocrystals / L. Van Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, F. Priolo // Nature. - 2000. - V. 408. - № 6811. - P.440

33.Дедков Г.В. Нанотрибология: экспериментальные факты и теоретические модели.// Успехи Физических Наук. - 2000. -Т. 170. - № 6. - С. 585.

34.Laszlo, K. Effect of activation on the surface chemistry of carbons from polymer precursors / E. Tombacz, K. Josepovits K // Carbon. - 2001. - Vol. 39. N 8. - P. 1217.

35.Pirlot, C. The surface modification of carbon nanotube/polyacrylonitrile composite by proton beams / C. Pirlot, Z. Mekhalif, A. Fonseca, J. Nagy, G. Demortier, J. Delhalle // Chemical Physics Letters. - 2003. - Vol.372. - P.595-602.

36.Гейдерих М.А. Изучение термического превращения полиакрилонитрила: дис. канд. хим. наук.-Москва, 1965. - С.127.

37.3емцов, Л.М. Химические превращения полиакрилонитрила под действием некогерентного инфракрасного излучения / Л. М. Земцов, Г. П. Карпачева // ВМС. А. - 1994. №36. - C. 919.

38.Liu, H. Synthesis and characterization of polyacrylonitrile-silver nanocomposites by y-irradiation / H. Liu, X. Ge, Y. Ni, Q. Ye, Z. Zhang. // Radiation Physics and chemistry. - 2001. - Vol.61. - P. 89-91.

39.Surianarayanan, Spectroscopic investigations of polyacrylonitrile thermal degradation / V. R. Vijayaraghavan, K. V. Raghavan // Journal of polymer science. -1998. - Vol.36. - P.2503-2512.

40.Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктурированных наноматериалов / И. П. Суздалев. - Москва: КомКнига, 2006. - 592 С.

41.Zhu, Z. Formation of N2 during carbonization of polyacrylonitrile using iron catalyst / Z. Liu, Y. Gu // Fuel. - Vol.76. - № 2. - P. 155.

42.Basheer, R. Electrically conducting thin films obtained by ion implantation in pyrolyzed polyacrylonitrile / R. Basheer, S. Jodeh // Materials Research Innovations. - 2001. - Vol.4. - P.131-134.

43.Сазанов, Ю.Н. Термохимические реакции полиакрилонитрила с фуллереном С60 / Ю. Н. Сазанов, М. В. Мокеев, А. В. Новоселова // Журнал прикладной химии. - 2009. -Т.76. - № 3. - С.467.

44.Mailhot, B. Mechaanism of thermolysis, thermooxidation and photooxidation of polyacrylonitrile / B. Mailhot, J. -L. Gardette // Polymer Degradation and Stability. -1994. - Vol.44. - P.223.

45.Bashir Z. Co-crystallization of solvents with polymers: The x-ray diffraction behavior of solvent-containing and solvent-free polyacrylonitrile / Z. Bashir // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics - 1994. - Vol. 32. - P. 11151128.

46.Zhu, Z. Formation of N2 during carbonization of polyacrylonitrile using iron catalyst / Z. Zhu, Z. Liu, Y. Gu // Fuel. - Vol .76. - №2. - P. 155.

47.Помогайло, А. Д. Наночастицы металлов в полимерах / А. Д. Помогайло, А. С. Розенберг, У. Е. Уфлянд. - Москва: Химия, 2000. - 672 С.

48.Marangoni, A. Structural basis for the yield stress in plastic disperse systems / A. Marangoni, M. Rogers // Applied Physics Letters. - 2003. - Vol.82. - N 19. - P. 3239.

49.Hill P. Femtosecond pulses generate microstructures / P. Hill // Opto and Laser Europe magazine. - 2002. - P. 45.

50.Cavin, R.K. Semiconductor Research Needs in the Nanoscale Physical Sciences: A Semiconductor Research Corporation Working Paper / R. K. Cavin, J. C. Daniel, V. V. Zhirnov // Journal of Nanoparticle Research. - 2000. - Vol.2. - P.213.

51.Pavesi, L. Optical gain in silicon nanocrystals / L. Pavesi, L. Van Negro, C. Mazzoleni, G. Franzo, F. Priolo // Nature. - 2000. - Vol. 408. - № 6811. - P.440.

52.Wu, X.Z. Surface tension measurements of surface freezing in liquid normal-alkanes / X. Z. Wu, B. M. Ocko, E. B. Sirota, S. K. Sinha, M. Deutsch, B. H. Gao, M. W. Kim // Condensed matter physics and materials science. - 1993. - Vol. 261. - P.1018.

53.Русанов, А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления / А. И. Русанов. -Ленинград: Химия, 1967. - С. 247.

54.Дедков, Г.В. Нанотрибология: экспериментальные факты и теоретические модели / Г. В. Дедков // Успехи физических наук. - 2000. - Т. 170. - № 6. - С. 585.

55.Ребиндер, П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. / П. А. Ребиндер // Физико-химическая механика дисперсных систем: Сб. науч. тр. -Москва, 1979. - С. 142.

56.Губин С.П. Химия кластеров / С. П. Губин. - Москва: Наука, 1987. - С. 262.

57.Хайрутдинов, Р.Ф. Электрические свойства магнитных дисперсий / Р. Ф. Хайрутдинов // Коллоидный журнал. - 1993. - Т.55. - С.144.

58.Гусев А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства / А. И. Гусев. - Екатеринбург: УрО РАН, 1998. - 115 с.

59.Андриевский Р.А. Получение и свойства нанокристаллических тугоплавких соединений / Р. А. Андриевский // Успехи химии. - 1994. - Т.63. - С.431.

60.Ролдугин В.И. Квантово-размерные металлические коллоидные системы / В. И. Ролдугин // Успехи химии. - 2000. - Т.69. - С. 899.

61.Суздалев И.П., Траувайн А.Х. // Химическая физика. - 1996. - Т.15. - №4. -С.96.

62.Muller, H. Nanoparticle Formation by Laser Ablation / H. Muller, C. Opitz, L. Skala // Journal of molecule catalysis - 1989. - V.54. - P.389.

63.Townsend, P.D. Interdot interactions and band gap changes in CdSe nanocrystal arrays at elevated pressure / P. D. Townsend, R. Brooks, D. E. Hole, Z. Wu, A. Turkler, N. Can, A. Suarez-Garcia, S. Gonzalo // Journal of Applied Physics. - 2001. - V. 89. - P. 8127.

64. Lue, J.-T. A review of characterization and physical property studies of metallic nanoparticles / J. -T. Lue // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 2001. - V. 62. - P.1599.

65.Y. Kanemitsu, Y. Efficient light emission from crystalline and amorphous silicon nanostructures / Y. Kanemitsu Y // Journal of Luminescence. - 2002. - Vol. 100. -P.209

66.Blackwood, D.J. Porous silicon: Influence of etching temperature on microstructure and luminescence / D. J. Blackwood, Y. Zhang Y. // Surface Review and Letters. -2001. Vol. 8.- No.5. - P.429.

67.Obraztsov, A.N. Application of Nano-carbon Cold Cathodes for Lighting Elements / A. N. Obraztsov, A. P. Volkov, Yu. V. Petrushenko, O. P. Satanovskaya // Nanotechnologies - 2003. - Vol. 2. - P.234.

68.Каргин, В.А. Органические полупроводники / В. А. Каргин. - Москва: Наука, 1970. - 325 с.

69.Виноградов, Б. А. Действие лазерного излучения на полимерные материалы / Б. А. Виноградов, К. Е. Перепелкин, Г. П. Мещерякова. Санкт - Петербург: Наука, 2007. - 375 с.

70.Wei, D. Mixing and Characterization of Nanosized Powders: An Assessment of Different Techniques / D. Wei, R. Dave, R. Pfeffer // Journal of Nanoparticle Research. - 2002. - Vol.4. - P.21.

71.Canham, L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers / L. T. Canham // Applied Physics Letter. - 1990. -Vol.57. - P.1046.

72.Erokhin, V. Fatty acid - based mono - electron phenomena on nanometer - sized cds particles / P. Facci, S. Carrara // Biosensors & Bioelectronics. - 1997. - Vol.12. - № 7 - P.601.

73.Гуль, В.Е. Электропроводящие полимерные композиции / В. Е. Гуль, Л. З. Шенфель. - Москва: Химия, - 1984. - 240 с.

74.Берлин, А. А. Химия полисопряженных систем / А. А. Берлин, М. А. Гейдерих, Б. Э. Давыдов и др. - Москва: Химия, 1972. - 272 с.

75.Jiles, D.C. Recent advances and future directions in magnetic materials / D. C. Jiles // ActaMaterials. - 2003. - Vol.51. - P.5907.

76.Трахтенберг, Л.И. Нанокластеры металлов и полупроводников в полимерных матрицах: синтез, структура и физико-химические свойства / Л. И. Трахтенберг, Г. Н. Герасимов, Е. И. Григорьев // Журнал физической химии. -1999. - Т.73. - С.264.

77.Stiegman, A.E. Transparent / A. E. Stiegman // Angew. Chem. Int. Ed.- 2003. - Vol. 115.- P.2847.

78.Shtygashev, A. Dye sensitized and organic solar cells / A. Shtygashev, Yu. Ovchinnikov, V. Shklover // Solar Energy Materials & Solar Cells. - 2003. - Vol.76.

- P.75.

79.Gerberich, W.W. Superhard silicon nanospheres / W.W Gerberich, W. M. Mook, C. R. Perrey, C. B. Carter, M. I. Baskes, R. Mukherjee, A. Gidwani, J. Heberlein, P. H. McMurry, S. L. Girshick // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. - 2003. -Vol.51. - P.979 - 992.

80.Velasco, J.G. A kinetic study of the origin of electroluminescence in porous silicon layers / J. G. Velasco // Electrochimica Acta. - 2001. - Vol.46. - P.2991-3000

81.Liu, F.M. Enhanced-Raman Scattering from Silicon Nanoparticle Substrates / F. M. Liu, B. Ren, J. H. Wu, J. W. Yan, X. F. Xue, B. W. Mao, Z. Q. Tian // Chemical Physics Letters.- 2003. - Vol. 382. - P. 502-507

82.Lim, Y.T. Enhanced Photo-Stability of Conjugated Polymer Nanocomposite Doped with Functionalized Nanoparticles / Y. T. Lim, T. W. Lee, H. C. Lee, O. O. Park // Optical Materials. - 2002. - Vol.21. - P.585.

83.Torre, J.D. Optical properties of silicon nanocrystal LEDs / J. D. Torre, A. Souifi, A. Poncet, C. Busseret, M. Lemiti, G. Bremond, G. Guillot, O. Gonzalez, B Garrido, J. R. Morante, C. Bonafos // Physica E. Low-Dimensional Systems and Nanostructures

- 2003. - Vol.16. - P.326.

84.Suh, D.J. Observation of the Photorefractive Behaviors in the Polymer Nanocomposite Based on p-PMEH-PPV/CdSe-Nanopartcle Matrix / D. J. Suh, O. O. Park, T. Ahn, H. -K. Shim // Optical Materials. - 2002. - Vol.21. - P.365. 85.Gruen, A. The age of advanced materials / A. Gruen // MDA Update. - 2002. - № 43.

- P.1

86.He, H. A novel electrical contact material with improved self-lubrication for railway current collectors / H. He, R. Manory // Wear. - 2001. - Vol. 249. - P. 626

87.Пат. WO9610901A1 Япония. Metal filaments for electromagnetic interference shielding / Chung D., Shui.Опубл. 1996.

88.Jager, E. Microfabricating Conjugated Polymer Actuators / E. Jager, E. Smela, O. Inganas // Science. - 2000. - Vol. 290. - P. 1540.

89.Пат. РФ. № 2353572. Способ получения углеродного на- нокристаллического материала, чувствительного к рН среды. / В. В. Козлов, Л. В. Кожитов, В. В. Крапухин. 27.04.2009 г.

90.Козлов, В. В. Высокоселективный низкотемпературный нанокомпозитный катализатор Cu/C реакции окисления метанола / В. В. Козлов, Л. В. Кожитов, В. В. Крапухин, Г. П. Карпачева, С. А. Павлов // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. - 2006. - № 3. - C. 73—76

91.Пат. РФ. № 2011123750. Способ получения нано- композита FeNi3/пиролизованный полиакрилонитрил. / Л. В. Кожитов, А. В. Костикова, В. В. Козлов. 14.06.2011

92.Коноваленко, С. П. Разработка технологии получения неподогревных сенсоров газа на основе полиакрилонитрила для гибридных сенсорных систем / С.П. Коноваленко, Т.А. Бедная, Т.В. Семенистая, В.В. Петров, Е.В. Мараева // Инженерный вестник Дона. - 2012, - № 4, - т. 23.

93.Кожитов, Л. В. Новые металлоуглеродные нанокомпозиты и углеродный нанокристаллический материал с перспективнами свойствами для развития электроники / Л. В. Кожитов, В. В. Козлов, А. В. Костикова, А. В. Попкова // Известия вузов. Материалы электронной техники. - 2012. - № 3. - С. 59 - 67.

94.Kohn, W. Self - Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects / W. Kohn, L. J. Sham // Phys. Rev. A. - 1965, - Vol. 140. - P.1133.

95.Киттель, Ч. Квантовая теория твердых тел / Чю Киттель / - Москва: Наука, -1967. - 491 с.

96.Кардона, М. Основы физики полупроводников / М. Кардона. - Москва: Физматлит, 2002. - 560 с.

97.Hartree, D.R. Proc. Cambridge Philos. / D. R. Hartree // Jiurnal of chemical society. - 1928. - Vol. 24. - P. 89.

98.Mermin, D. Thermal Properties of the Inhomogeneous Electron Gas / D. Mermin // Phys. Rev. - 1965. - Vol. 137, - P. A1441.

99.Parr, R. G. Density Functional Theory of Atoms and Molecules / R. G. Parr, W. Yang // Oxford University Press. - 1989. - p. 1950 - 1989.

100. Perdew, J. P. In a primer in Density functional theory / J. P. Perdew, S. Kurth // -2003. - v. 620. - p. 1 - 55.

101. Martin, R. M. Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods / R. M. Martin // University of Illinois. Urbana-Champaign.- 2004.

102. Nalewajski, R. Density-functional theory of time-dependent phenomena / edited by R. Nalewajski, E. K. U. Gross, J. F. Dobson, M. Petersilka // Topics in Current Chemistry. - 1996. - Vol. 181.- P. 81-172.

103. Burke, K. Springer Lectures Notes in Physics / K. Burke, E. K. U. Gross // Springer. - 1998.- Vol. 500. - P. 116-146.

104. Jones, R. O. The density functional formalism, its applications and prospects / R.O. Jones, O. Gunnarsson // Rev. Mod. Phys. - 1989. - Vol. 61.- P. 689.

105. Thomas, L. H. Proc. Cambridge Philosophy / L. H. Thomas // Soc. - 1927. -Vol.23.- P. 542.

106. Fermi, E. Sci. Fis. Mat. Cl. Nat. Rend / E. Fermi, Atti Accad // Scholarly societies project. - 1927. - Vol. 6. - P. 602.

107. Марч, Н. Проблема многих тел в квантовой механике / Н. Марч, У. Янг, С. Сампантхар. - Москва: Мир, 1969. - 496 с.

108. Эварестов, Р. А. Молекулярные модели точечных дефектов в широкощелевых твердых телах / Р. А. Эварестов, Е. А. Котомин, А. Н. Ермошкин. - Рига: Зинатне, 1983. - 287 с.

109. Эварестов, Р. А. Методы теории групп в квантовой химии твердого тела / Р. А. Эварестов, Смирнов В. А. - Ленинград: ЛГУ, 1987. - 375 с.

110. Закис, Ю. Р. Модели процессов в широкощелевых твердых телах с

дефектами / Ю. Р Закис. - Рига: Зинатне, 1991. - 382 с.

142

111. Жидомиров, Г. Д. Кластерное приближение в квантовохимических исследованиях хемсорбции и поверхностных структур / Г. Д. Жидомиров, И. В. Михейкмн. // Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР. - 1984. - Т. 9. - С. 161.

112. Алпатова, А. А. МЫВО-расчеты электронно-энергетического строения диоксинов / А. А. Алпатова, И. В. Запороцкова И. В. // Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии: Всероссийская конференция молодых ученых. сб. науч тр. / СГУ. Саратов, 2001. - С. 269.

113. Захаров, И. П. Последовательный учет кулоновского взаимодействия в квантовохимических расчетах моделей твердого тела / И. П. Захаров, М. З. Балявичус, А. О. Литинский // Теоретическая и экспериментальная химия. -1982. - Т. 18, - № 1. - С. 16-24.

114. Жидомиров, Г. М. Современные модели теории хемосорбции. Современные проблемы квантовой химии в теории межмолекулярных взаимодействий и твердых тел / Г. М. Жидомиров, Л. Н. Канторович, Л. Шлюгер. - Ленинград: Наука, 1987. - С. 225-282.

115. Запороцкова, И.В. Моделирование и полуэмпирические исследования структуры пиролизованного полиакрилонитрила / И. В. Запороцкова, О. А. Давлетова // Нанотехнологии и наноматериалы: современное состояние и перспективы развития в условиях Волгоградской области. Материалы Всероссийской научно-технической конференции: сб. науч. Тр. - Волгоград, 2008. - С. 352 - 358.

116. Запороцкова, И. В. Исследование процесса гидрогенизации однослойного и двухслойного пиролизованного полиакрилонитрила / И. В. Запороцкова, Л. В. Кожитов, Н. А. Аникеев А. В. Попкова //Известия вузов. Материалы электронной техники. - 2013. - № 3. - С.34 - 38.

117. Аникеев, Н. А. Квантово - химические расчеты процессов адсорбции простых газофазных молекул на поверхности пиролизованного полиакрилонитрила / Н. А. Аникеев, И. В. Запороцкова, Л. В. Кожитов., А. В.

Попкова // Известия Юго - Западного государственного университета. Серия физика и химия. - 2013.- № 1.-С . 8 - 16.

118. Аникеев, Н. А. Исследование механизмов адсорбции простых газофазных молекул на поверхности пиролизованного полиакрилонитрила / Н. А. Аникеев. И. В. Запороцкова // Материалы XVIII международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механии конструкций и простых сред» им. А. Г. Горшкова: сб. науч. Тр. - Москва, 2012. - С. 8.

119. Аникеев, Н.А. Сорбционные свойства полимеров на основе пиролизованного полиакрилонитрила / Н. А. Аникеев. И. В. Запороцкова // Материалы международной молодежной школы «Компьютерное моделирование новых материалов»: сб. статей. - Москва, 2012. - С. 9.

120. Anikeev, NA. Sorption properties of Acrile - Nitrile nanopolimer / N. A. Anikeev, I. V. Zaporotskova // 13th International Workshop on Nanoscience and Nanotechnology. - 2013. - P. 113 - 115.

121. Anikeev, NA. About adsorption of simple gas molecules on a surface of acryle -nitrile / N. A. Anikeev, I. V. Zaporotskova, O. A. Davletova // ACNS'2013 11th International Conference Advanced Carbon NanoStructures Saint-Petersburg.- 2013. - P.212 - 213.

122. Anikeev, N. A. Research of hydrogenation of carbon nano-crystalline materials based on pyrolyzed polyacrylonitrile / N. A. Anikeev, I. V. Zaporotskova, D. I. Polikarpov, S. V. Boroznin, // ACNS'2013 11th International ConferenceAdvanced Carbon NanoStructures Saint-Petersburg. - 2013. - P. 210 -211.

123. Zaporotskova, I. V. Research of adsorption of carbon nanostructures on the base of pyrolized polyacrylonitrile / I.V. Zaporotskova, N. A. Anikeev, O. A. Davletova, S. V. Boroznin // ACNS'2013 11th International Conference Advanced Carbon NanoStructures Saint-Petersburg. - 2013. - p. 215 - 216.

124. Запороцкова, И. В. Квантово-химические расчеты процессов адсорбции простых газофазных молекул на поверхность пиролизованного

полиакрилонитрила / И. В. Запороцкова, Н. А. Аникеев // Вестник ВолГу. Инновационная деятельность. - 2013. № 1(8). Т. 10. - С. -22.

125. Давлетова, О. А. Теоретические исследования процесса гидрогенизации однослойного и двухслойного пиролизованного полиакрилонитрила / О. А. Давлетова, Н. А. Аникеев, И. В. Запороцкова // Вестник ВолГу. Инновационная деятельность. - 2013. № 1(8). - Т. 10.- С. 72.

126. Anikeev, N. A. About adsorption of simple gas molecules on a surface of acryle-nitrile nanopolimer / N. A. Anikeev, I. V. Zaporotskova, D. I. Polikarpov // European Polymer Congress. Book of Abstracts. - 2013. - P. 7-5.

127. Аникеев, Н. А. Исследование процесса гидрогенизации углеродного нанокристалллического материала на основе пиролизованного полиакрилонитрила / Н. А. Аникеев, О. А. Давлетова // Труды 25 конференции «Современная химическая физика»: сб. статей. - Туапсе, 2013. - С. 25.

128. Козлов, В.В. Протонная проводимость углеродных наноструктур на основе пиролизованного полиакрилонитрила и ее практическое применение / В.В. Козлов [и др.] // Материалы электронной техники. - 2008. - № 1. - С. 59 - 65.

129. Anikeev, N. A. Theoretical studies of the structure of the metal - carbon composites on the base of acryle - nitrile nanopolimer / N. A. Anikeev, I. V. Zaporotskova, L. V. Kojitov, O.A. Davletova, A.V. Popkova // Journal of nano and electronic phisics. - 2014. - Vol. 6. - № 3.- P. 03035-03036.

130. Аникеев, Н. А. Металлоуглеродные нанокомпозиты на основе пиролизованного полиакрилонитрила / Н. А. Аникеев, И. В. Запороцкова, Л. В. Кожитов, О. А. Давлетова, Д. Г. Муратов, А. В. Попкова, Е. В. Якушко // Известия вузов. Материалы электронной техники. - 2014. - № 2(66). - с. 144 -142.

131. Kozitov, L. V. The perspective technological and physicochemical properties carbon nanocrystalline substance and metal / carbon nanocomposites for fabricating novel materials / L.V. Kozhitov, V.V. Krapukhin, G.P. Karpacheva, S.A. Pavlov, V.V. Kozlov, T. Ph. Limonova, and Yu. P. Prazdnikov // Физика электронных

материалов. Материалы 2-й Международной конференции: сб. статей. -Москва, 2005.- Т.1. - С.36-39.

132. Kozitov, L. V. The Perspective Technological and Physico chemical Properties Carbon Nanocrystalline Substance and Metal/Carbon Nanocomposites for Fabricating Novel Materials / L.V. Kozhitov, V.V. Krapukhin, G.P. Karpacheva, S.A. Pavlov, V.V. Kozlov // Труды III Российско-японского семинара "Оборудование и технология для производства компонентов твердотельной электроники и наноматериалов": сб. науч. Тр. ... , 2005. -Р.217-234.

133. Kozlov, V. V. The effective method based IR annealing for manufacturing novel carbon nanocrystalline material and multifunctional metal-polymer nanocomposites / V. V. Kozlov, L. V. Kozhitov // Перспективные материалы. Специальный выпуск. - 2007. - Т.1. - С. 377-384.

134. Козлов, В. В. Перспективные свойства нанокомпозита Cu/C, полученного с помощью технологии ИК-отжига / В.В.Козлов, Л.В.Кожитов, В.В.Крапухин, Г.П.Карпачева, Е.А.Скрылева // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. - 2006. - №4. - C.43-46.

135. Kozitov, L. V. The FeNi3/C Nanocomposite Formation from the Composite of Fe and Ni Salts and Polyacrylonitrile under IR-Heating / L. V. Kozitov, A. V. Kostikova, V. V. Kozlov, M. Bulatov // Journal of nanoelectronics and optoelectronics. - 2012. - №7. - P. 419-422.

136. Karpacheva, G. P. Co-Carbon Nanocomposites Based on IR-Pyrolyzed Polyacrylonitrile / G. P. Karpacheva, K. A. Bagdasarova, G. N. Bondarenko, L. M. Zemtsov, D. G. Muratov, N. S. Perov // Polymer Science.- 2009.- Vol. 51. № 1112.- P. 1297-1302.

137. Якушко, Е. В. Формирование нанокомпозитов Ni/C на основе полиакрилонитрила под действием ИК-излучения / Е. В. Якушко, Д. Г. Муратов, Л. В. Кожитов, А. В. Попкова, М. А. Пушкарев // Известия ВУЗов: Материалы электронной техники. - 2013, - №1.- С. 61-65.

138. Козлов, В. В. Особенности образования системы полисопряженных связей

полиакрилонитрила в условиях вакуума при термической обработке / В.В.

146

Козлов, Г.П. Карпачева, В.С. Петров, Е.В. Лазовская // Высокомолекулярные совединения. - 2001. - T.43. - C.20.

139. Кожитов, Л. В. Получение и свойства углеродных нанокристаллических материалов и многофункциональных металлополимерных нанокомпозитов / Л.В. Кожитов, В.В. Козлов, В.Г. Костишин, А.Т. Морченко, Д.Г. Муратов, А.В. Нуриев, Е.В. Якушко//Материалы 2-й Всероссийской научно-технической конференции «Нанотехнологии и наноматериалы: современное состояние и перспективы развития в условиях Волгоградской области»: сб. науч. тр. Волгоград, - 2009. - с. 275 - 279.

140. Козлов, В. В. О химических превращениях полиакрилонитрила при термической обработке в вакууме и атмосфере аммиака / В. В. Козлов, Г. П. Карпачева, В. С. Петров, Е. В. Лазовская, С. А. Павлов //Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. - 2004. №4. - C.45-49.

141. Попкова, А. В. «Разработка основ технологии получения нанокомпозитов FeCo/C на основе солей металлов и полиакрилонитрила под действием ИК -нагрева» [Текст] / А. В. Попкова. - Саратов, 2015. - [1] с. - (Акт об использовании диссертационной работы Попроковой Алены Васильевны, выполненной в НИТУ «МИСиС» на тему «Разработка основ технологии получения нанокомпозитов FeCo/C на основе солей металлов и полиакрилонитрила под действием ИК - нагрева», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.06 - Технология и оборудование для поизводства полупроводников, материалов и приборов электронной техники / «НПП «Алмаз»).

142. Zaporotskova, I. V. Metal - carbon nanocomposites based on pyrolysed polyacrylonitrile / L. V. Kozhitov, N. A. Anikeev, O. A. Davletova, A. V. Popkova, D. G. Muratov, E. V. Yakushko // Modern electronic materials. http://dx.doi. org/ 10.1016/j .moem.2015.11.004.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор считает приятным долгом выразить благодарность своему научному руководителю доктору физико-математических наук, профессору Запороцковой Ирине Владимировне за постановку задач, большое внимание и интерес к работе диссертанта и постоянные консультации.

Особые слова благодарности хочу адресовать своей семье за понимание и большую моральную поддержку.

Выражаю также искреннюю благодарность Давлетовой Олесе Александровне за советы и рекомендации, дружеское участие.