Однослойные углеродные нанотрубки и некоторые композиты на их основе: строение и электронные свойства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат физико-математических наук Прокофьева, Елена Васильевна

• Прокофьева, Елена Васильевна
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Прокофьева, Елена Васильевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТУБУЛЯРНЫЕ СИСТЕМЫ

1.1. Структура углеродных нанотрубок

1.2. Виды углеродных нанотрубок

1.3. Электронная структура углеродных нанотрубок

1.4. Получение углеродных нанотрубок

1.4.1. Электродуговой метод

1.4.2. Каталитическое разложение углеводородов

1.4.3. Лазерное распыление

1.4.4. Электролитический синтез

1.4.5. Конденсационный метод

1.4.6. Метод конструктивного разрушения

1.5. Свойства углеродных нанотрубок

1.5.1. Проводящие свойства

1.5.2. Удельное электрическое сопротивление углеродных нанотрубок

1.5.3. Эмиссионные свойства нанотрубок углерода

1.5.4. Капиллярные эффекты в нанотрубках

1.5.5. Сорбционные свойства углеродных нанотрубок

1.6. Заполненные углеродные тубулены

1.7. Применение углеродных нанотрубок

ГЛАВА II. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ ТВЕРДЫХ

2.1. Зонная теория твердых тел

2.2. Кластерные модели твердых тел 55 2.2.1. Модель молекулярного кластера

2.2.2. Модель квазимолекулярной расширенной элементарной ячейки

2.2.3. Модель циклического кластера

2.2.4. Модель ионно-встроенного ковалентно-циклического кластера

2.3. Квантово-химическая модель

2.4. Расчетные методы квантовой химии

2.4.1. Общая характеристика

2.4.2. Первопринципные методы расчета

2.4.3. Теория функционала плотности DFT 70 2.4.3.1. Применение ТФП

2.4.4. Полуэмпирические методы расчета

2.4.4.1. Основные требования к полуэмпирическим методам

2.4.4.2. Основы полуэмпирических методов

2.4.4.3. Методы MNDO и MNDO/PM

2.5. Выводы

ГЛАВА III. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ

ГАЗОФАЗНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ

НАНОТРУБОК

3.1. Исследование внутреннего насыщения углеродных нанотруб молекулярным водородом

3.1.1. Исследование внутреннего насыщения нанотрубки (6,6) молекулярным водородом методом поверхностного «смачивания»

3.1.2. Исследование внутреннего насыщения углеродных нанотруб (6,6) молекулярным водородом капиллярным методом

3.2. Исследование внутреннего насыщения водородом углеродных нанотруб с вакансией

3.2.1. Механизм образования вакансии на поверхности углеродной нанотрубки

3.2.2. Исследование процесса внедрения атомарного водорода в нанотрубку с вакансией

3.3. Исследования механизмов краевого модифицирования углеродных нанотруб функциональными группами

3.3.1. Исследования электронно—энергетического строения углеродных нанотруб с краевыми группами

3.3.2. Механизмы функционализации углеродных нанотруб

3.4. Исследование влияния краевой функционализации на процессы капиллярного заполнения углеродных нанотрубок водородом

3.4.1. Внедрение атомарного водорода в полость углеродных нанотруб

3.4.1.1. Внедрение атома водорода Н в ахиральные трубки (6,0)

3.4.1.2. Внедрение атома водорода Н в ахиральные трубки (8,0)

3.4.1.3. Внедрение атома водорода Н в ахиральные трубки (6,6)

3.4.1.4. Сравнительный анализ влияния краевых функциональных групп на процессы заполнения углеродных нанотрубок атомарным водородом

3.4.2. Внедрение молекулярного водорода в УНТ

3.5. Внедрение атомарного кислорода и фтора в полость углеродных нанотруб капиллярным способом

3.5.1. Исследование влияния граничной модификации на процесс внедрения атома кислорода

3.5.2. Внедрение атомарного кислорода в открытые нанотрубки

3.5.3. Внедрение атомарного фтора в полость углеродных нанотруб

3.5.4. Газофазные интеркалированные атомарным фтором композиты на основе углеродных нанотруб

3.6. Выводы

ГЛАВА IV. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОФАЗНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК

4.1. Исследования адсорбционного взаимодействия фрагментов оксидов железа (II, 1П) с однослойными углеродными нанотрубками

4.1.1. Теоретический анализ взаимодействия наночастиц оксидов железа с углеродными нанотрубками

4.1.1.1. Адсорбционное взаимодействие однослойных углеродных нанотрубок (ОУНТ) (п,п) с фрагментами оксидов Fe (ИДИ)

4.1.1.2. Адсорбционное взаимодействие ОУНТ (п,0) с фрагментами оксидов Fe (ИДИ)

4.1.1.3. Исследование адсорбционного взаимодействия ОУНТ с фрагментами оксидов Fe (ИДИ) методом DFT

4.2. Экспериментальное исследование массива ориентированных нанотрубок с помощью атомно-силовой микроскопии

4.3. Электронно-энергетические характеристики интеркалированных металлофазных нанотубулярных композитных структур

4.3.1. Механизм интеркалирования углеродных нанотрубок атомами легких и переходных металлов

4.3.1.1. Внедрение атомов алюминия (А£) в ОУНТ

4.3.1.2. Внедрение атомов никеля (Ni) в ОУНТ

4.3.1.3. Общий анализ полученных результатов

4.4. Экспериментальное подтверждение возможности создания металлофазных интеркалированных композитов на основе углеродных нанотрубок

4.5 Выводы 171 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Однослойные углеродные нанотрубки и некоторые композиты на их основе: строение и электронные свойства»

На протяжении последних лет в различных областях науки и техники все более популярными становятся объекты нанометрового масштаба. Это нанокристаллические ферромагнитные сплавы, фуллерены, углеродные нанотрубки (УНТ), нанокомпозиты, тонкопленочные многослойные наноструктуры и т.д. Подобные системы интересны сочетанием ряда параметров, недостижимых для традиционных моно- и поликристаллических структур. Было установлено, что уменьшение размера кристаллов в материале (в первую очередь в металлах) может приводить к существенному изменению их свойств. Изменения наблюдаются, когда средний размер кристаллических зерен не превышает 100 нм, и наиболее заметны при размере зерен менее 10 нм. Сформированные из таких частиц или кластеров наноструктурированные твердые тела привлекательны как для изучения фундаментальных свойств, так и для использования в новых технологиях, например, при разработке информационных сред с большой плотностью записи. Все это позволяет говорить о рождении новой отрасли - нанотехнологии [1].

Принципиально важно, что нанообъекты состоят из счетного числа атомов, и, следовательно, в них уже в значительной степени проявляются дискретная атомно-молекулярная структура вещества и квантовые закономерности его поведения. Проблема создания твердотельных наноструктур с заданными свойствами и контролируемыми размерами входит в число важнейших проблем XXI века. Ее практическое решение вызвало революцию в материаловедении, электронике, механике, химии, медицине и биологии.

Открытие УНТ относится к наиболее значительным достижениям современной науки. Эта форма углерода по структуре занимает промежуточное положение между графитом и фуллеренами. Однако по многим свойствам она разительно отличается как от первого, так и от вторых. Поэтому нанотрубки следует рассматривать как новый материал с уникальными физикохимическими свойствами, открывающий большие возможности для широкого применения [1].

Разнообразие новых и необычных механических, электрических и магнитных свойств трубок обеспечивает основу прорыва в наноэлектронике. Стало реальным осуществить создание одноэлектронные транзисторы и чипы с плотностью записи 1014 бит/см2, плоские дисплеи, потребляющие на порядок меньше электроэнергии для своей работы и т.д. [1].

Появление наноструктур потребовало новых методов и средств, позволяющих изучать их свойства. С момента изобретения Г. Биннингом (G. Binnig) и Г. Рорером (Н. Rohrer) первого варианта сканирующего туннельного зондового микроскопа в 1982 г. он превратился в один из мощнейших инструментов нанотехнологии. Сейчас известны десятки различных вариантов сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) [2]. Все известные в настоящее время методы СЗМ можно условно разбить на три основные группы: атомно-силовая микроскопия; сканирующая туннельная микроскопия; ближнепольная оптическая микроскопия. В лучших модификациях атомно-силовой и туннельной микроскопии удается обеспечить атомное разрешение, за которое пучковая электронная микроскопия боролась более полувека и сейчас достигает ее в крайне редких случаях [3].

Тем не менее, для детального описания электронного строения и химической связи в наноструктурах, а также различных процессов на поверхности твердых тел использование только экспериментальных подходов оказывается недостаточным. Эффективность получаемых в экспериментах сведений во многом зависит от успеха в их интерпретации, то есть в установлении корректных соотношений между характеристиками вещества и особенностями его электронной структуры. Поэтому физические методы исследования требуют также применения последовательных теоретических подходов и эффективных моделей. Модельные представления и квантово-механические расчеты электронной структуры имеют и самостоятельную ценность, так как при достаточной корректности могут обеспечить более полную информацию об особенностях электронного строения вещества, чем известные экспериментальные методы, а также предсказать его возможные свойства и сферы применения. С другой стороны, с помощью теоретических расчетов в результатах эксперимента находят критерий корректности получаемых представлений об особенностях электронной структуры, химических связях и взаимодействиях, определяющих свойства соединений. Экспериментальные исследования с помощью физических методов нуждаются в интерпретации на языке теории электронного строения исследуемых систем. Во многих случаях получаемая из такого эксперимента структурная информация становится богаче при проведении параллельных теоретических расчетов.

Эффективное применение вычислительных методов квантовой теории к решению материаловедческих вопросов нановеществ, рассматриваемых во взаимосвязи: электронное строение — состав — структура — свойства, позволяет говорить о становлении в настоящее время нового направления -квантового материаловедения наноструктур [1].

В диссертационной работе в качестве исследуемых объектов выбраны макромолекулярные системы - однослойные углеродные нанотрубки: замкнутые функциональными группами; атомами водорода; открытые; с дефектами; интеркалированные различными атомами и молекулами.

Развитие представлений о нанотубулярных формах веществ началось с наблюдения в 1991 г. в катодном конденсате при электродуговом разряде между графитовыми электродами полых углеродных цилиндрических структур, длина которых на порядки превышала их диаметр. Данные объекты, названные нанотрубками, проявили склонность углерода к образованию поверхностных структур [1; 4-9]. Эти замкнутые поверхностные структуры проявляют ряд специфических свойств, которые позволяют использовать их как интересные своеобразные физические и химические системы.

Свойства нанотрубок сильно меняются в зависимости от их формы и кривизны, способа допирования и выбора внедряемого элемента. Отсюда и возникает теоретический и практический интерес к этим структурам. За истекший период нанотрубки (или тубулены) из экзотических объектов уникальных экспериментов и теоретических расчетов превратились в предмет крупно-масштабных физико-химических исследований, их необычные свойства стали основой многих смелых технологических решений. Эффекты заполнения нанотруб различными веществами стали предметом особого интереса при изучении капиллярных свойств тубуленов [1].

Обнаруженные в экспериментах замечательные механические свойства и высокая теплопроводность изолированных одностенных и многостенных нанотрубок, а также достижения в синтезе, позволяют получать достаточно большие их количества, открывают перспективы применения нанотрубок в композитах с целью создания новых материалов с высокой теплопроводностью [10; 11], которые могут найти широкое применение в радиоэлектронике. Интересным и оказались механические и тепловые свойства композита на основе эпоксидной смолы, в которой ориентированные случайным образом одностенные нанотрубки диспергированы равномерно на микронном уровне. Используя ориентированные нанотрубки, можно создать композиты с анизотропными тепловыми и механическими свойствами. Считается, что среди первых промышленных применений нанотрубок может оказаться их добавление в краски или пластмассу для придания этим материалам свойств электропроводности. Проводящие полимерные покрытия с примесью углеродных нанотрубок могут использоваться для отвода статического электричества или поглощения сигнала радара. Нанотрубки могут повышать износостойкость материалов [12].

Эти и другие результаты привели к формированию нового направления в материаловедении нанотубулярных форм вещества, связанного со способами получения, свойствами и разработкой вопросов прикладного использования нанотубулярных композиционных материалов [13-15].

В настоящее время с созданием композитных структур на основе нанотубуленов связано много ожиданий в решении технологических проблем в различных областях. Так, предполагается использовать нанотрубки для инкапсулирования радиоактивных отходов, в качестве резервуаров для хранения газообразного водорода, при изготовлении элементов электронных схем наноразмеров и т.д. [16].

Термин «композитные нанотрубки» используют для широкой группы достаточно разнородных материалов. В [17] представлена разработанная автором классификация композитных структур на основе наноматериалов. Согласно этой классификации можно выделить следующие типы нанотубулярных композитов: структурно-модифицированные композиты (смешанные структуры, структуры с дефектами, структуры, модифицированные функциональными группами и т.д.); газофазные композиты (интеркалированные и поверхностно-насыщенные); металлофазные композиты (интеркалированные и поверхностно-насыщенные); неметаллообразуемые композиты; композитные структуры из органических и неорганических систем. Следует отметить, что данная классификация предполагает более детальное рассмотрение отдельных типов нанокомпозитов, уточнения и обобщения выявленных в [17] закономерностей. Именно поэтому, расширенное и подробное изучение некоторых типов нанокопозитов явилось целью представленной диссертационной работы. Необходимо также отметить, что детальное изучение свойств композитных структур на основе нанотубулярных материалов различного состава началось сравнительно недавно, что определяет актуальность представляемой работы.

Диссертационная работа носит комплексный характер исследования однослойных углеродных нанотруб (ОУНТ) и некоторых композитных структур на их основе.

Рассмотрены однослойные углеродные нанотрубки, модифицированные различными краевыми функциональными группами, а именно: атомами кислорода О, гидроксильными группами ОН, аминогруппами NH2 и атомами водорода; изучены однослойные тубулены, интеркалированные атомами (Н) и молекулами водорода (Н2), атомами кислорода (О), фтора (F), алюминия (А1), никеля (Ni); установлена возможность реализации адсорбционного взаимодействия структурных единиц оксида железа (II,III): FeO, Fe203, Fe304 на поверхности однослойных тубуленов различного диаметра. Изучены электронно-энергетическое строение, электронные и физико-химические свойства «чистых» и композиционных наносистем. Выявлен механизм краевой функционализации нанотруб и установлено влияние функциональных групп на процессы заполнения тубуленов атомарным и молекулярным водородом, атомарным кислородом, атомами алюминия и никеля. Заполненные атомами металлов нанотрубки представляют так называемые «квантовые провода» -востребованный элемент наноэлектроники.

Проанализированы процессы капиллярного внедрения в открытые (без краевой модификации) тубулены следующих атомов: водорода, фтора и кислорода, а также никеля и алюминия. Установлен механизм образования вакансии на поверхности углеродной нанотрубки и внедрения атома Н в полость тубулена через этот дефект. Решены задачи исследования электронного строения совершенных наноструктур, структур с дефектами и различными интеркалятами; выявлены различные эффекты, обусловленные взаимодействием молекул газовой фазы, атомов металлов, структурных единиц Fe (ИДИ) с активными центрами тубуленов. Решения этих задач выполнены на основе кластерных моделей изучаемых нанотубулярных систем.

В данной работе рассматривается основное состояние твердых тел. В расчетах такого рода целесообразно использовать кластерные модели, сравнительно легко реализуемые на основе разработанных в теории молекул расчетных схем метода МО JIKAO [18-24]. Привлечение кластерной модели для описания дефекта в кристалле оправдано локальным характером взаимодействия дефекта такого рода с кристаллическим окружением. Привлекательной представляется и возможность на основе одной и той же расчетной схемы рассмотреть совершенный и дефектный кристаллы.

Также в работе уделено внимание преодолению трудностей, связанных с «вырыванием» кластера из твердого тела. Для этого использована теория ионно-встроенного ковалентно-циклического кластера (ИВ-КЦК), учитывающего влияние поля кристаллического окружения («остатка кристалла») выбранного фрагмента твердого тела. С помощью метода ИВ-КЦК проведено теоретическое исследование электронного строения интеркалированных атомами фтора и металлов нанотубулярных композитов.

Наиболее предпочтительными методами в диссертационной работе являются полуэмпирические квантово-химические расчетные схемы MNDO и параметризованная ее модель MNDO/PM3, а также более строгий метод функционала плотности DFT.

Выбор расчетных схем MNDO и MNDO/PM3 [23; 24] обусловлен следующими причинами: погрешности методов малы по сравнению со всеми ранее известными полуэмпирическими схемами; сравнительно малые затраты машинного счетного времени; методы наиболее эффективны для современных персональных компьютеров. Так как объектами нашего исследования являются углеродные структуры - нанотрубки и композиты на их основе, интеркалированные в основном атомами и молекулами s- и р-элементов, то в условиях нашей задачи наиболее целесообразно применение метода MNDO. Для исследования структур, содержащих d-элементы, применен метод MNDO/PM3 [25].

Метод DFT - это универсальный подход к квантово-механической многочастичной проблеме (более строгий, чем методы MNDO), в котором система взаимодействующих электронов однозначным образом отображается на эффективную невзаимодействующую систему с той же полной плотностью.

С помощью данного метода можно описывать следующие свойства и явления: структурные, энергетические, колебательные, оптические и магнитные свойства, реконструкцию поверхности, адсорбцию молекул, химические с реакции и многое другое [26].

В диссертационной работе экспериментально подтверждена достоверность полученных нами теоретических выводов. Были выполнены исследования топографии пленок (комплексы углеродных нанотрубок в магнитной жидкости) с помощью атомно-силового микроскопа SolverPro. Обнаружена явная ориентация массива однослойных углеродных нанотрубок относительно подложки для различных направлений магнитного поля, таким образом экспериментально доказана возможность создания такого массива при реализации адсорбционного взаимодействии нанотруб со структурными единицами оксидов железа двух- и трехвалентного.

Методом каталитического пиролиза осуществлен синтез композитных структур на основе углеродных нанотрубок с использованием нового ряда катализаторов с помощью установки «CVDomna» (производство г. Зеленограда). Полученный композитный материал визуализирован с помощью атомно-силовой и просвечивающей микроскопии: получены СЗМ- и ПЭМ-изображения исследуемых объектов. Сделан вывод, что полученный углеродный наноматериал может считаться композитным ввиду наличия в полости нанотрубок интеркалята, которым является частица металла, входящего в состав используемых катализаторов. Полученные результаты согласуются и дополняются выполненными теоретическими расчетами интеркалированных атомами Ni и А1 углеродных нанотрубок.

Актуальность выбранной темы определена также тем, что в большинстве работ, посвященных исследованию нанотрубок, использовались модели, не учитывающие явно кривизну тубуленов и адаптированные, в основном, к расчетам протяженных плоских поверхностей. Отдельные экспериментальные исследования (например, по созданию пленки с ориентированными углеродными нанотрубками; получение интеркалированных тубуленов; прививание функциональных групп к зондам (в качестве которых УНТ) атомно-силовых микроскопов) нуждаются в теоретической интерпретации.

Цель работы. Целью диссертационной работы является установление основных закономерностей строения, энергетических характеристик, механизмов образования и электронных свойств ОУНТ и некоторых композитов на их основе: гранично-модифицированных функциональными группами, интеркалированных и поверхностно-насыщенных атомами и молекулами (газофазными, металлическими и оксидными) - в рамках моделей молекулярного и ионно-встроенного ковалентно-циклического кластеров с использованием расчетных схем MNDO, MNDO/PM3 метода DFT, а таюке предсказание на основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований новых, полезных с точки зрения практических приложений, в том числе в наноэлектронике, физико-химических свойств изучаемых объектов.

Научная новизна. В настоящей работе в рамках выбранных расчетных схем изучения электронного строения твердых тел на основе моделей молекулярного и ионно-встроенного ковалентно-циклического кластера, изучено электронно-энергетическое строение и характеристики нанотубулярных композитных структур различных типов и выполнены отдельные экспериментальные исследования, подтверждающие полученные теоретические результаты.

Впервые были получены следующие результаты:

1. Установлен механизм процессов краевого модифицирования углеродных нанотруб функциональными группами О, ОН, и NH2; выявлены особенности геометрической структуры полученных систем и изучено их электронно-энергетическое строение.

2. Выявлено влияние краевых функциональных групп (О, Н, ОН и NH2) на процессы капиллярного заполнения углеродных нанотрубок (п,п) и (п,0) атомарным и молекулярным водородом. Установлены закономерности электронного строения полученных газофазных композитов.

3. Определен механизм образования вакансионного дефекта поверхности однослойной углеродной нанотрубки и исследован процесс внедрения атомарного водорода в полость нанотрубки (п,п) через этот дефект. Выявлены основные электронно-энергетические характеристики этого процесса.

4. Установлен механизм капиллярного внедрения атомарного кислорода и фтора в открытые углеродные нанотрубки (п,п) и (п,0) и определено влияние краевых функциональных групп (О, ОН и NH2) на этот процесс.

5. Доказана возможность адсорбционного взаимодействия углеродных нанотрубок (п,п) и (п,0) с фрагментами разновалентных оксидов железа, обеспечивающего создание упорядоченной структуры нанотруб в магнитной жидкости при наложении постоянного магнитного поля определенной направленности. Полученные теоретические выводы подтверждены экспериментальным анализом топологии образцов, представляющих собой высушенные в магнитном поле пленки с углеродными нанотрубками в твердой матрице из оксида железа.

6. Изучены возможности заполнения полости углеродных нанотруб атомами алюминия и никеля и определены основные электронно-энергетические характеристики этого процесса. Теоретические результаты подтверждены серией экспериментальных исследований углеродных нанотруб, полученных методом каталитического пиролиза, обнаруживших в полости тубуленов внедренные А1 и Ni, входящие в состав катализатора.

Достоверность основных положений и выводов диссертации обеспечивается использованием корректных полуэмпирических квантово-химических схем MNDO и MNDO/PM3, параметры которых получены из эксперимента, а также более строгим методом функционала плотности DFT, хорошим согласием отдельных результатов теоретических исследований с имеющимися экспериментальными данными.

Научно-практическое значение работы. Результаты, полученные в диссертационной работе, могут быть использованы для интерпретации имеющихся экспериментальных данных по углеродным нанотрубкам и композитам на их основе, а также для стимуляции экспериментальных исследований по сделанным теоретическим прогнозам.

Полученные результаты, научная и практическая значимость диссертации, новизна положений, развитых в работе, позволяют утверждать, что проведенные исследования важны для развития нового направления в наноэлектронике, связанного с созданием и использованием композитных наноматериалов, обладающих заданными проводящими, электрическими, магнитными и оптическими свойствами и контролируемыми размерами, при изготовлении различных наноустройств.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Возможно создание структурно-модифицированных композитов на основе ОУНТ путем насыщения границы тубулена функциональными группами. Данная модификация обеспечивает новые применения полученных композитов, в том числе в качестве наносенсоров, активных квантовых проводов и хранилищ атомов и молекул.

2. Положительное влияние на процесс внедрения атомарного водорода в полость трубок оказывают краевые функционализирующие гидроксильные группы и атомы кислорода в случаях неполного насыщения открытой границы тубулена. Аминогруппы активизируют процесс капиллярного заполнения нанотруб атомарным кислородом.

3. С увеличением краевого насыщения тубулена атомами кислорода процесс капиллярного «всасывания» молекулы водорода Нг активизируется. Интеркалирование молекулы Н2 не изменяет тип проводимости модифицированных нанотруб.

4. Наличие вакансии поверхности ОУНТ не способствует более активному проникновению атома водорода в полость тубулена.

5. Атомарный фтор капиллярно внедряется в полость открытых углеродных нанотруб (п,п) и (п,0), однако для внедрения F в трубку (6,0) требуется дополнительное внешнее воздействие. Наличие атомов фтора в полости углеродного тубулена увеличивает запрещенную щель подобного интеркалированного композита, что позволяет прогнозированно изменять проводящие свойства наносистемы.

6. Адсорбционное взаимодействие УНТ (п,п) и (п,0) с фрагментами оксида железа двух- и трехвалентного FeO, Fe203 и комплексом этих оксидов Fe304 через активный центр - атом кислорода, обеспечивающее создание упорядоченной структуры нанотруб в магнитной жидкости при наложении постоянного магнитного поля определенной направленности, — возможно. Чем больше диаметр нанотрубок, тем активнее идет процесс адсорбции на их поверхности.

7. Увеличение количества внедряющихся атомов А1 и Ni в нанотрубки приводит к металлизации свойств получаемого интеркалированного нанотубулярного композита.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 178 наименований, содержит 197 страниц основного текста, 77 рисунков и 21 таблицу.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Прокофьева, Елена Васильевна

14. Выводы пунктов 12 и 13 были подтверждены серией экспериментальных исследований композитов на основе углеродных нанотрубок, полученных методом каталитического пиролиза при использовании впервые подобранного нового ряда катализаторов процесса. Выполненная визуализация углеродных наносистем обнаружила присутствие в полости тубуленов внедренных металлических частиц А1 и Ni, входящих в состав катализаторов, что доказывает возможность капиллярного заполнения углеродных нанотруб атомами легких и переходных металлов.

15. Доказана возможность и эффективность использования полуэмпирической расчетной схемы MNDO. Выполненные расчеты большинства поставленных задач более строгими методами MNDO/PM3 и DFT обнаружили хорошее согласие полученных разными методами результатов. Таким образом, схема MNDO может быть использована для исследований как хорошо себя зарекомендовавшая для расчетов и требующая меньшего компьютерного времени.

В рамках выбранной тематики диссертационной работы, данные результаты могут служить доказательством возможности создания устойчивых многомолекулярных композитов на основе углеродных нанотруб, которые, ввиду выявленных особенностей, могут быть использованы в наноэлектронике.

Полученные результаты, . научная и практическая значимость диссертации, новизна положений, развитых в работе, позволяют утверждать, что проведенные исследования важны для развития нового направления в наноэлектронике, связанного с созданием и использованием композитных наноматериалов, обладающих заданными проводящими, электрическими, магнитными и оптическими свойствами и контролируемыми размерами, при изготовлении различных наноустройств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Прокофьева, Елена Васильевна, 2010 год

1. Миронов, В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии / В. Л. Миронов. Нижний Новгород : РАНИФМ, 2004. - 110 с.

2. Dresselhaus, М. S. Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes / M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. C. Eklund. Academic Press, Inc., 1996. - 965 p.

3. Saito, R. Physical properties of carbon nanotubes / R. Saito, M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus. Imperial College Press, 1999. - 251 p.

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

5. Харрис, П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века / П. Харрис. М.: Техносфера, 2003. - 336 с.

6. Нанотрубки и родственные наноструктуры оксидов металлов / Г.С. Захарова и др. Екатеринбург: УрОРАН, 2005. - 243 с.

7. Дьячков, П. Н. Углеродные нанотрубки : строение, свойства, применения / П.

8. H. Дьячков. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 294 с.

9. Super-tough composite carbon nanotube fiber for electronic textiles / R. Braughman // Nature. 2003. - Vol. 423. - P. 703.

10. Ратнер, M. Нанотехнология : простое объяснение очередной гениальной идеи / М. Ратнер, Д. Ратнер. М.: Вильяме, 2006. - 240 с.

11. Малинецкий, Г. Г. Нанотехнологии. От алхимии к химии и дальше / Г. Г. Малинецкий // Интеграл. 2007. № 5. - С. 4-5.

12. Головин, Ю. И. Введение в нанотехнологию / Ю. И. Головин. М. : Машиностроение, 2007. - 496 с.

13. Хранение водорода в многостеночных нанотрубках углерода, полученных при разложении углеводорода на катализаторе. Ni-Li/Si02 // РЖ 19JI. Технология неорганических веществ и материалов. 2005. - Вып. 9. - С. 203-214.

14. Цюлике, JI. Квантовая химия : пер. с нем. / JI. Цюлике. М. : Мир, 1976.512 с.

15. Заградник, Р. Основы квантовой химии / Р. Заградник, Р. Полак. М.: Мир, 1979.-504 с.

16. Фларри, Р. Квантовая химия : введение : пер. с англ. / Р. Фларри. М.: Мир, 1985.-472 с.

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

18. Войлок, А. А. Применение метода MNDO для исследования свойств и реакционной способности молекул // Журнал структурной химии. 1988. - Т. 29, №1. -С. 138-162.

19. Dewar, М. J. S. Ground states of molecules. The MNDO method. Approximations and Parameters / M. J. S. Dewar, W. Thiel // J. Amer. Chem. Soc. 1977. -Vol. 99.-P. 4899-4906.

20. Dewar, M. J. S. A semiempirical model for the two-center repulsion integrals in the NDDO approximation / M. J. S. Dewar, W. Thiel // Theoret. Chem. Acta. 1977. - Vol. 46.-P. 89-104.

21. Широбоков, И. Б. Способ оценки теплот образования и сгорания фосфорорганических отравляющих веществ / И. Б. Широбоков, С. М. Решетников, JI. Б. Ионов // Вестник удмуртского университета. Химия. 2005. — Вып. 8. — С. 69-78

22. Koch, W. A Chemist's Guide to Density Functional Theory / W. Koch, M. Holthausen // Weinheim : Wiley-VCH, 2002. P. 19-28.

23. Атомная структура нанотрубок из углеродной смеси высокой реакционной способности / В. К. Неволин и др. // Письма в ЖЭТФ. 2003. - Т. 29. - С. 84-90.

24. Новые углеродные фазы с кольчужной структурой / Е. А. Беленков и др. // Известия челябинского научного центра. Общая и техническая физика. 2006. - № 2. -С. 7-12.

25. Органические суспензии ультрадисперсного алмаза / Т. Н. Патрушева и др. // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2006. -№1.- С. 39-44.

26. Свириденок, А. Глаза и руки нанотехнологий / А. Свириденок, А. Суслов, С. Чижик // Наука и инновации. 2009. - Т. 73, № 3. - С. 24-30.

27. Dresselhaus, М. S. Carbon nanotubes : synthesis, structure, properties, and application / M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avouris. Springer-Verlag, 2000. - 464 p.

28. Кац, E. А. Фуллерены, углеродные нанотрубки и нанокластеры : Родословная форм и идей / Е. А. Кац. М.: URSS, 2008. - 294 с.

29. Iijima, S. Helical microtubules of graphite carbon // Nature. 1991. -Vol. 354. -P. 56-58.

30. Ebbesen, T. W. Large-scale synthesis of carbon nanotubes / T. W. Ebbesen, P. M. Ajayan //Nature. -1992. Vol. 358. - P. 220 - 222.

31. Золотухин, И. В. Замечательные качества углеродных нанотрубок / И. В. Золотухин, Ю. Е. Калинин // Природа. 2004. - № 5. - С.20-27.

32. Reich, S. Carbon nanotubes. Basic concepts and physical properties / S. Reich, C. Thomsen, J. Maultzsch. Berlin : Wiley-VCH Verlag, 2003. - P. 218

33. Елецкий, А. В. Углеродные нанотрубки // Успехи физических наук. -1997. -Т. 167, №9.-С. 945-972.

34. Елецкий, А. В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // Успехи физических наук. 2002. - Т. 172, № 4. - С. 401-438.39. «Buckypaper» from coaxial nanotubes / М. Endo et al. // Nature. 2005. - Vol. 433.-P. 476.

35. Dresselhaus, M. S. Carbon fibers based on Сбо and their symmetry / M. S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, R. Saito // Phys. Rev. B. -1992. Vol. 45. - Р.623Ф-6239.

36. Mechanics of Carbon Nanotubes / D. Qian et al. // Appl. Mech. Rev. 2002. -Vol. 55. —P. 495.

37. Mintmire, J. W. Are Fullerene Tubules Metallic / J. W. Mintmire, В. I. Dunlap, C. T. White // Phys. Rev. Lett. 1992. - Vol. 68. - P. 631-634.

38. Electronic structure of graphene tubules based on Сбо / R Saito et al. // Phys. Rev. B. 1992. - Vol. 46. - P. 1804-1810.

39. Superconductivity in single crystals of the fullerene С7о/ M. S. Dresselhaus et al. // Molecular Materials. 1994. - Vol. 4. - P. 27.

40. Dunlap, B.I. Connecting carbon tubules / В. I. Dunlap // Phys. Rev. B. 1992. -Vol. 46.-P. 1933-1936.

41. Saito, R. Electronic structure of double-layer graphene tubules / R. Saito, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus //J. Appl. Phys. 1993. - Vol. 73. - P. 494-500.

42. Rubio, A. Theory of craphitic boron nitride nanotubules / A. Rubio, J. L. Corkill, M. L. Cohen // Phys. Rev. B. 1994. - Vol. 49. - P. 5081-5084.

43. Classification for double-walled carbon nanotubes / P. Lambin et al. // Computational Mater. Sci. 1994. - Vol. 2. - P. 350.

44. Charlier, J. C. Energetics of multi-layerred carbon tubes / J. C. Charlier, J. P. Mishenaud // Phys. Rev. Lett. 1993. - Vol.70. -P.l 858-1861.

45. Electron-loss spectroscopy of carbon nanometer-size tubes // P. M. Ajayan et al. // Phys. Rev. B. 1993. - Vol.47. - P.6859-6862.

46. Ge, M. Scanning tunneling microscopy of single-shell nanotubes of carbon / M. Ge, K. Sattler // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol.65. - P. 2284-2286.

47. Iijima, S. Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter / S. Iijima, T. Ichihashi //Nature. 1993. - Vol. 363.-P. 603-605.

48. Yoshida, Y. Superconducting single crystals of TaC encapsulated in carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. -1994. Vol. 64. - P. 3048-3050.

49. Chiral tubules of hexagonal BC2N / Y. Miyamoto et al. // Phys. Rev. B. 1994. -Vol. 50.-P. 4976-4979.

50. Дьячков, П. Н. Углеродные нанотрубки. Материалы для компьютеров XXI века / П. Н. Дьячков // Природа. 2000. №11.

51. Carbon nanotube arrays on silicon substrates and their possible application / S. Fan et al. // Physic E 8. 2000. - P. 179-183.

52. A carbon nanotube composite as an electron transport layer for M3EH-PPV based light-emitting diodes / P. Fournet et al. // Synthetic Metals. 2001. - Vol. 121. - P. 16831684.

53. Manipulation of Carbon Nanotubes and Properties of Nanotube Field-Effect Transistors and Rings / H. Shea R. et al. // Microelectronic Engineering. 1999. - Vol. 46. -P. 101-104.

54. Single-wall carbon nanotube based devices / Lefebvre J. et al. // Carbon. 2000. -Vol. 38.-P. 1745-1749.

55. An under-gate triode structure field emission display with carbon nanotube emitters / Y. S. Choi et al. // Diamond and Related Materials. 2001. - Vol. 10. - P. 1705-1708.

56. Герасимов, В. И. Одностадийный плазменно-дуговой синтез металло-эндофуллеренов / В. И. Герасимов, Г. В. Калинин, Ю. А. Никонов // Журнал прикладной химии. 2007. - Т. 80, № 11. - С. 1864-1869.

57. Батурин, В. А. Экспериментальная установка для получения кластерных пучков / В. А. Батурин, А. Ю. Карпенко, П. А. Литвинов // Жур. Вопросы атомной науки и техники. Сер., Вакуум, чистые материалы, сверхпроводники. 2006. - Т. 15, № 1. — С.130-134.

58. Гусев, А. И. Нанометриалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев. -М.: ФИЗМТЛИТ, 2005.-416 с.

59. Avouris, P. Engineering carbon nanotubes and nanotube circuits using electrical breakdown / P. Avouris, W. Research, P. G. Collins // Science. 2001. - Vol. 292. - P. 5517.

60. A nanotube-based field-emission flat panel display / Q. H. Wang et al. // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol. 72. - P. 2912.

61. Electrical conductivity of individual carbon nanotubes / T. W. Ebbesen et al. // Nature. 1996. - Vol. 382. - P. 54.

62. Carbon nanotube quantum resisters / S. Frank et al. // Science. 1998. - Vol. 280.-P. 1744.

63. Single-electron transport in ropes of carbon nanotube / M. Bockrath et al. // Science. 1997. - Vol. 275. - P. 1922.

64. Individual single-wall carbon nanotubes as quantum wires / S. J. Tans et al. // Nature. 1997. - Vol. 386. - P. 474.

65. Литинский, А. О. Спектроскопия. Методы и применения / А. О. Литинский, М. 3. Балявичус // Труды VI Сибирского совещания по спектроскопии. М.: Наука, -1973.-С. 204.

66. Смирнов, В. П. Построение специальных точек зоны Бриллюэна методом расширения элементарной ячейки / В. П. Смирнов, Р. А. Эварестов // Вестник Ленинградского университета. -1980. № 4. - С. 28-33.

67. Yoshida, Y. Superconducting single crystals of TaC encapsulated in carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 64. - P. 3048-3050.

68. Carbon nanotubes and their emission properties / L. Nilsson et al. // Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol. 76. - P. 2071.

69. Елецкий, А. В. Сорбционные свойства углеродных наноструктур // Успехи физических наук.-2004.-Т. 174,№ 11.-С. 1191-1231.

70. Елецкий, А. В. Электрохимический метод заполнения углеродных нанотрубок водородом // ПерсТ. 2004. - Т 11, № 13.

71. Storage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes / A. C. Dillon et al. // Nature. 1997. - Vol. 386. - P. 377.

72. Мешков, П. И. Хранение водорода с помощью наноматериалов // Нанометр. Нанотеехнологическое сообщество : URL : http://www.nanometer.ru /2008/04/22/ konkursstatej47267.html.

73. СО2 adsorption in single-walled carbon nanotubes / M. Cinke et al. // Chem. Phys. Lett. 2003. - Vol. 376. - P. 761.

74. Pederson, M. R. Nanocapillarity in Fullerene Tubules / M. R. Pederson, J. Q. Broughton // Phys. Rev. Lett. -1992. Vol. 69. - P. 2689-2692.

75. Цюлике, Л. Квантовая химия : пер. с нем. / Л. Цюлике. М. : Мир, 1976.512с.

76. Ajayan, P. М. Capillarity-induced filling of carbon nanotube / P. M. Ajayan, S. Iijima//Nature. 1993. - Vol. 361. - P. 333.

77. Hydrogen Adsorption and Storage in Carbon Nanotubes / S. M. Lee et al. // Syn. Metals.-2000.-Vol. 113.-P. 209.

78. Hydrogen-accumulating materials in electrochemical systems / Zuttel, A. et al. // Int. J. Hydrogen Energy. 2002. - Vol. 27. - P. 203.

79. Smith,B. W., Monthioux, M., Luzzi, D. E. //Nature.- 1998. Vol. 396. - P. 323.

80. Ittrium carbide in nanotubes / S. Seraphin et al. // Nature. 1993. - Vol. 362.1. P. 503.

81. Ajayan, L.M. et al. // J. Phys. Rev. Lett. 1994. - Vol. 72. - P. 1722.

82. Carbon nanotubes with metal inside: electron structure of tubelenes Li@C24.n and [K@C36]n/E. G. Gal'pem [et al.] // Chem. Phys. Lett. -1993. Vol. 214. - P. 345-348.

83. Relation Between Metal Electronic Structure and Morphology of Metal Compounds Inside Carbon Nanotubes / C. Guerret-Piecourt et al. // Nature. 1994. - Vol. 372.-P. 159.

84. Ebbesen, T. W. Carbon nanotubes // Physics Today. -1996. Vol. 273. - P. 26-32.

85. Елецкий, А. В. Углеродные нанотрубки // Успехи физических наук. 1997. -Т. 167, № 9. - С. 945-972.

86. Ajayan, P. М., Ebbesen, Т. W. Nanometre-size tubes of carbon / P. M. Ajayan, T. W. Ebbesen // Rep. Prog. Phys. 1997. - Vol. 60. - P. 1025.

87. Холден, А. Что такое ФТТ. Основы современной физики твердого тела / А. Холден. М.: Мир, 1971. - 270 с.

88. Павлов, П. В. Физика твердого тела / П. В. Павлов, А. Ф. Хохлов. М. : Высшая школа, 1985. - 494 с.

89. Киттель, Ч. Введение в физику твердого тела / Ч. Китель. М.: Наука, 1978.-79 с.

90. Губанов, В. А. Квантовая химия твердого тела / В. А. Губанов, Э. 3. Курмаев, А. Л. Ивановский. М.: Наука, 1984. - 304 с.

91. Компьютерное моделирование : Учеб.-метод. пособие. / Под ред. С. А. Клюева. Волжский, 2009. - 89 с.

92. Левин, А. А. Введение в квантовую химию твердого тела / А. А. Левин. М. : Химия, 1974.-240 с.

93. Эварестов, Р. А. Квантово-химические методы в теории твердого тела / Р. А. Эварестов. Л.: ЛГУ, 1982. - 280 с.

94. 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.

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

96. Модели процессов в широкощелевых твердых телах с дефектами / Ю. Р. Закис и др.. — Рига: Зинатне, 1991. 382 с.

97. Литинский, А. О. Неэмпирические расчеты электронного строения объемных и поверхностных моделей оксида кремния / А. О. Литинский, И. В. Запороцкова // Вестник ВолГУ. Сер. 1, Математика. Физика. — 1999. — Вып. 4. — С. 79-84.

98. Захаров, И. П. Последовательный учет кулоновского взаимодействия в квантовохимических расчетах моделей твердого тела / И. П. Захаров, А. О. Литинский, М. 3. Балявичус // Теоретическая и экспериментальная химия. — 1982. Т. 18, № 1.-С. 16-24.

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

100. Quantum transport in a multiwalled carbon nanotube / L. Langer et al. // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 76. - P. 479.

101. Zunger, A. Effect of symmetry lowering on the band structure of polyacetylene / A. Zunger//Ann. Soc. Brux. -1975. Vol. 85. - P. 231.

102. Zunger, A. Computational methods in solid state / A. Zunger // Phys. Rev. В -Solid State. 1975. - Vol. 11. - P. 2378.

103. Evarestov, R. A. The translational symmetry in the molecular models of solids / R. A. Evarestov, M. I. Petrashen, E. M. Ledovskaya // Phys. Status Solid. B. 1975. - Vol. 68.-P. 453.

104. Chadi D. J. Special point in the Brillouin zone / D. J. Chadi, M. L. Cohen // Phys. Rev. B. 1973. - Vol. 8, № 12. - P. 5747.

105. Запороцкова, И. В. Электронное строение и энергетический спектр нанотрубок. Исследование в рамках модели встроенного циклического кластера и расчетной схемы MNDO : дис. . канд. физ.-мат. наук / И. В. Запороцкова. -Волгоград: Из-во ВолГУ, 1997. 178 с.

106. Лебедев, Н. Г. Оптимизация геометрии полимеров и ТТ в рамках модели встроенного циклического кластера / Н. Г. Лебедев, А. О. Литинский // Сборниктрудов молодых ученых Волгоградского университета. Волгоград : Из-во ВолГУ, 1993.-С. 82.

107. Chelikowsky, J. R., Louie, S. G. Quantum theory of real materials / J. R. Chelikowsky, S. G. Louie // Ed. Quantum Theory of Real Materials. Boston : Kluwer Press, 1996.-P. 1-423.

108. Слэтер, Дж. Методы самосогласованного поля для молекул и твердых тел : пер. с англ. / Дж. Слэтер. М.: Мир, 1978. - 664 с.

109. Теория неоднородного электронного газа / Н. Марч и др.. М. : Мир, 1987.-259 с.

110. Цирельсон, В. Г. Квантово-химические методы расчета молекул / В. Г. Цирельсон, М. Ф. Бобров // Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева: URL : http://www.pxty.ru/-quant/files/pdl7MOLrazd.pdf.

111. Панкратов, А. Н. Квантовохимический подход к предсказанию физико-химических свойств замещенных катионов фенилдиазония / А. Н. Панкратов, О. И. Железко // Бутлеровские сообщения. Химия и компьютерное моделирование. 2002. -Т. 13, №8.-С. 13-24.

112. Запороцкова, И. В. Механизмы заполнения углеродных однослойных нанотруб атомарным водородом / И. В. Запороцкова, Н. Г. Лебедев // Химическая физика. 2006. Т. 25, №5. - С. 100-105.

113. Covalently functionalized nanotubes as nanometre-sized probes in chemistry and biology / S. S. Wong et al. //Nature. -1998. Vol. 394. - P. 52.

114. Covalently-functionalized single-walled carbon nanotube probe tips for chemical force microscopy / S. S. Wong et al. // J. Chem. Soc. 1998. - Vol. 120. - P. 8557.

115. Perdew, J. P., Burke, К., Ernzerhof, M. Generalized gradient approximation made simple / J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof // Phys. Rev. Lett. 1996. - Vol. 11.-P.3865.

116. Запороцкова, И. В. Заполнение углеродных нанотруб водородом : вероятные механизмы / И. В. Запороцкова // Нанотехника. 2005. - № 4. - С. 34—37.

117. Ландау, Л. Д. Квантовая механика: нерелятивистская теория / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М.: Наука, 1974. - 752 с. - (Серия «Теоретическая физики» ; т. 3).

118. Эмануэль, H. M. Курс химической кинетики / H. М. Эмануэль, Д. Г. Кнорре. -М.: Высшая школа, 1984.-463 с.

119. Improvement of the transmission/reflection method for dielectric and magnetic measurements on liquids between 0.1 and 20 GHz / D. Vincent et al. // Meas. Sci. Technol. -1994.-Vol. 5.-P. 990-995.

120. Anderson, J. C. Internal ferromagnetic resonance in nickel / J. Anderson, B. Donovan // Proc. Phys. Soc. 1959. - Vol. 73. - P.593.

121. Anderson, J. C. Internal ferromagnetic resonance in small cobalt particles / J. Anderson, B. Donovan // Proc. Phys. Soc. 1960. - Vol. 75. - P. 33.

122. Anderson, J. C. Internal ferromagnetic resonance in magnetite / J. Anderson, B. Donovan // Proc. Phys. Soc. 1960. - Vol. 75. - P. 149.

123. Магнитный резонанс в изотропном суперпарамагнетике / Р. С. Гехт и др. // Письма в ЖТЭФ. 1976. - Т.70. - С. 1300-1311.

124. Запороцкова, И. В. Углеродные и неуглеродные наноматериалы и композитные структуры на их основе: строение и электронные свойства. Полуэмпирические исследования : дис. . док. физ. мат. наук / И. В. Запороцкова. -Волгоград: Из-во ВолГУ, 2005. 377 с.

125. Дьячков, П. Н., Кирин, Д. В. // Докл. РАН. -1999. Т. 369, № 5. - С. 639-646.

126. Кирин, Д. В., Дьячков, П. Н. // Докл. РАН. 2000. - Т. 374, № 1. - С. 68.

127. Дьячков, П. Н. // Журнал неорганической химии. 2001. - Т. 46, № 1. - С. 101.

128. Неволин, В. К. Установка роста углеродных нанотрубок : заявка на патент РФ/В. К. Неволин; №2007131065 ; 15.08.07

129. Запороцкова, И. В., Прокофьева, Е. В., Давлетова О. А. Нанотубулярные композиты и их полуэмпирическое исследование / И. В. Запороцкова, Е. В. Прокофьева, О. А. Давлетова // Материалы электронной техники. 2006. - Вып. 2. -С. 4-15.

130. Прокофьева, Е. В. Исследование процессов капиллярного внедрения атомарного и молекулярного водорода в однослойные углеродные нанотрубки / Е. В. Прокофьева // Вестник ВолГУ. Сер. 9, Исследования молодых ученых. 2007. - Вып. 6.-С. 194-200.

131. Прокофьева, E. В. Исследование интеркалированных нанотубулярных композитных структур / Е. В. Прокофьева // Нанотехнологии-2009 : сб. тр. СИМПОЗИУМ, г. Таганрог, 23-26 нояб. 2009 г. Таганрог, 2009. - С. 93-94.

132. Flourination of single-wall carbon nanotubes / E. T. Mickelson et al. // Chem. Phys. Lett. 1998.-Vol. 296.-P. 188-194.1. БЛАГОДАРНОСТИ

133. Выражаю также искреннюю благодарность своей коллеге и другу Давлетовой Олесе Александровне за дружескую помощь. Особые слова благодарности хочу адресовать своей маме.