Транспортные свойства углеродных наночастиц во внешнем электрическом поле в квазиклассическом приближении тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.17, кандидат наук Судоргин, Сергей Александрович

• Судоргин, Сергей Александрович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Судоргин, Сергей Александрович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Классификация углеродных наночастиц и их характеристики

1.1 Геометрическая структура и электронные свойства углеродных наночастиц

1.2 Транспортные и проводящие свойства углеродных наночастиц

1.3 Адсорбционные свойства углеродных наночастиц

1.4 Термоэлектрические свойства углеродных наночастиц

ГЛАВА 2. Проводящие и диффузионные свойства углеродных наночастиц во внешнем электрическом поле

2.1 Методика расчета удельной электропроводности и коэффициента диффузии электронов углеродных наночастиц

2.2 Транспортные характеристики однослойных углеродных нанотрубок

2.2.1 Выбор модели однослойных углеродных нанотрубок

2.2.2 Электропроводность и коэффициент диффузии однослойных углеродных нанотрубок

2.3 Исследование транспортных характеристик двухслойных графеновых лент во внешнем электрическом поле

2.3.1 Модель двухслойных графеновых нанолент

2.3.2 Электропроводность и коэффициент диффузии электронов в двухслойных графеновых лентах

2.4 Выводы

ГЛАВА 3. Транспортные характеристики углеродных наночастиц с адсорбированными примесями

3.1 Выбор модели углеродных наночастиц с учетом адсорбции

3.2 Расчет транспортных характеристик однослойных углеродных наночастиц с учетом адсорбции

3.3 Транспортные характеристики двухслойных углеродных наночастиц с адсорбированными атомами водорода

2

3.4 Выводы

ГЛАВА 4. Дифференциальная термоЭДС углеродных наночастиц во внешнем электрическом поле

4.1 Модель и основные уравнения

4.2 Термоэлектрические свойства однослойных углеродных нанотрубок

4.3 ТермоЭДС двухслойных графеновых нанолент

4.4 Влияние атомарной адсорбции на термоэлектрические свойства однослойных углеродных нанотрубок

4.5 Термоэлектрические свойства двухслойных графеновых нанолент с учетом адсорбции

4.6 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Транспортные свойства углеродных наночастиц во внешнем электрическом поле в квазиклассическом приближении»

ВВЕДЕНИЕ

Начало XXI века характеризуется бурным развитием исследований в области нанотехнологий, обещающих совершить революцию, как в производстве, так и в социально-экономической сфере: в промышленности, энергетике, на транспорте, в сельском хозяйстве, медицине, информационных и коммуникационных технологиях, космонавтике и других областях. Причем, по прогнозам большинства специалистов, она обещает быть более глубокой, чем компьютерно-информационная революция последней трети XX века. Исследование поведения низкоразмерных физических систем во внешнем электрическом поле является одной из наиболее интересных и перспективных задач. Особый интерес исследователей в последние несколько десятков лет вызывают новые углеродные наноматериалы [1 - 6], обладающие уникальной структурой и свойствами, которые находят практическое применение во многих отраслях науки и техники. Использование этих материалов и соединений на их основе открывает перспективы улучшения существующих и создания принципиально новых конструкционных и функциональных материалов с заданными свойствами и контролируемыми характеристиками. Особое место среди упомянутых типов наноструктурных материалов занимают новые формы существования углерода - нанотрубки и графен.

В 1991 году японским исследователем Ииджимой были открыты квазиодномерные углеродные структуры - углеродные нанотрубки (УНТ) [7]. Углеродные нанотрубки, в зависимости от их геометрических характеристик, способны проявлять как полупроводниковые, так и металлические, свойства [8-10].

Углеродные нанотрубки являются уникальными, квазиодномерными системами, обладающими нанометровым диаметром и существенно большей микронной длиной. Многочисленные эксперименты свидетельствуют об их термический и химической стабильности, высокой теплопроводности, отличных механических и прочностных характеристиках [11-18].

4

По прогнозам, углеродные нанотрубки и материалы на их основе имеют широчайшие перспективы для производства изделий микро- и наноэлек-троники (нанодиодов, транзисторов, элементов памяти, ионисторов, логических схем и др.), способны стать альтернативой современной кремниевой электронике [11 - 18]. Уже к 2006 году углеродные нанотрубки стали наиболее часто изучаемым физическим объектом. Общее число публикаций по исследованию углеродных наноструктур превысило 90000 к 2013 году. Кроме этого на базе углеродных нанотрубок разработаны поглотители, жидкостные сенсоры, газовые датчики, нанотермометры, миниатюрные рентгеновские аппараты, нановибраторы, электрические контакты между компонентами микросхем и зонды для туннельных и атомно-силовых микроскопов [12 -21].

В последнее десятилетие физики стали изучать новый углеродный материал - графен, представляющий собой двумерную аллотропную модификацию углерода, образованную слоем атомов углерода толщиной в один атом, находящихся в Бр2-гибридизации и соединённых посредством а- и га-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Экспериментально графен был впервые получен в 2004 году Андреем Геймом и Константином Новоселовым методом микромеханического расщепления графита [22]. Графен интересен не только с точки зрения возможных приложений, но и с фундаментальной точки зрения своими уникальными физико-химическими свойствами, такими как высокая тепло- и электропроводность, квантовый эффект Холла [23 - 24], зависимость электронных характеристик от наличия адсорбированных атомов на его поверхности, регулируемая ширина запрещенной зоны, крайне высокая подвижность носителей, высокая упругость и хорошие электромеханические характеристики [22 - 28]. Зонная структура графена важна для изучения свойств графита, но в многослойных углеродных структурах, в частности в двухслойном графене, взаимодействие между слоями существенно искажает свойства графена [26 - 28].

Графен также может использоваться в качестве сверхчувствительного сенсора для обнаружения отдельных молекул химических веществ [29], для изготовления электродов в суперконденсаторах (ионисторах), используемых в качестве перезаряжаемых источников тока [30], а также для создания транзисторов, светодиодов и других компонентов микроэлектроники [31 - 34].

Исследование диффузионных, проводящих и электрофизических свойств углеродных наночастиц представляет как большой теоретический интерес, так и имеет важное практическое значение с точки зрения создания элементной базы и устройств современной электроники.

Основной целью диссертационной работы является исследование транспортных характеристик углеродных наночастиц (нанотрубок, графена, графеновых нанолент) во внешнем электрическом поле. Для достижения основной цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Построение моделей углеродных наночастиц (нанотрубок, графена, графеновых нанолент) в рамках квазиклассического приближения.

2. Получение основных формул для расчета транспортных характеристик (коэффициента диффузии, удельной проводимости, коэффициента дифференциальной термоЭДС) углеродных наночастиц.

3. Проведение численного расчета зависимостей транспортных коэффициентов углеродных наночастиц (нанотрубок, графена, графеновых нанолент) от их геометрических параметров, величины напряженности внешнего электрического поля и абсолютной температуры.

4. Проведение анализа полученных результатов и их сопоставление с результатами расчетов и экспериментальными данными, полученными другими авторами. Физическое обоснование полученных зависимостей и закономерностей.

Научная новизна проведенного исследования состоит в том, что в данной работе впервые получены следующие результаты: 1. Использована апробированная в теории сверхрешеток методика расчета транспортных коэффициентов (коэффициента диффузии электронов,

6

удельной электропроводности, коэффициента дифференциальной термо-ЭДС) углеродных наночастиц различных типов: однослойных углеродных нанотрубок, графена и двухслойных графеновых лент.

2. Получено аналитическое выражение зависимости коэффициента диффузии электронов, удельной электропроводности и коэффициента дифференциальной термоЭДС углеродных наноструктур (нанотрубок, графена, графеновых нанолент) от напряженности внешнего электрического поля в квазиклассическом приближении.

3. Выявлена нелинейная зависимость транспортных коэффициентов (коэффициента диффузии электронов, удельной электропроводности, коэффициента дифференциальной термоЭДС) углеродных наночастиц от амплитуды внешнего постоянного электрического поля. Показано, что для сильных полей коэффициенты стремятся к насыщению, а с увеличением геометрических размеров (диаметра нанотрубок, ширины нанолент) возрастают.

4. Показано, что увеличение постоянного напряжения между слоями двухслойных графеновых лент приводит к уменьшению коэффициента диффузии электронов. Обнаружено, что дифференциальная термоЭДС углеродных наночастиц немонотонно изменяется при увеличении электростатического потенциала между слоями графена.

5. Изучено влияние адсорбции атомарного водорода на транспортные коэффициенты (коэффициент диффузии электронов, удельную электропроводность, коэффициент дифференциальной термоЭДС) в однослойных углеродных нанотрубках, графене и двухслойных графеновых лентах, находящихся во внешнем постоянном электрическом поле. Обнаружено уменьшение транспортных коэффициентов с ростом концентрации адсорбированных атомов водорода.

Практическая и научная ценность диссертационной работы состоит в том, что в ней изучены качественные и количественные зависимости транспортных характеристик углеродных наночастиц, их поведение под воз-

действием внешнего электрического поля, интересные как с точки зрения фундаментальных исследований, так и с точки зрения практических приложений.

Полученные результаты открывают новые перспективы, направления практического применения и дальнейшего теоретического изучения углеродных наночастиц. Например, могут быть использованы для разработки компонентов элементной базы микроэлектроники на основе однослойного и двухслойного графена и нанотрубок, сверхчувствительных сенсоров для обнаружения отдельных молекул химических веществ, для изготовления электродов в ионисторах, необходимых для создания перезаряжаемых источников тока, а также для конструирования нового типа светодиодов на основе графеновых лент. Сфера применения углеродных наноматериалов огромна - от создания структур с новыми свойствами до разработки устройств современной микро-и наноэлектроники (эмиттеров, диодов, транзисторов, светодиодов, резисторов, элементов памяти, логических схем, преобразователей энергии и др.).

Представленные в диссертации результаты могут быть интересны для широкого круга специалистов, занимающихся изучением транспортных свойств углеродных наночастиц в сильном электрическом поле.

В целом, полученные результаты, научная и практическая значимость диссертации, новизна положений, развитых в диссертации, позволяют утверждать, что проведенные исследования выполнены для решения задачи химической физики наноматериалов, связанной с изучением поведения углеродных наночастиц различных типов во внешнем электрическом поле.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием современных, хорошо апробированных методов теоретической и математической физики: метода кинетического уравнения Больцмана в рамках квазиклассического приближения времени релаксации, приближения Хюкке-ля, модели Андерсона и компьютерного моделирования с соблюдением пределов применимости используемых моделей и приближений. Достоверность полученных результатов и выводов подтверждается также их воспроизводи-

мостью в численном эксперименте, сравнением с литературными данными в ряде предельных случаев, а также наглядной физической интерпретацией и непротиворечивостью выводов исследования основным физическим закономерностям.

♦

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Методика расчета транспортных характеристик в квазиклассическом приближении адекватно описывает зависимость коэффициента диффузии электронов, удельной электропроводности, коэффициента дифференциальной термоЭДС углеродных наночастиц от их геометрических параметров и величины напряженности внешнего электрического поля.

2. Коэффициент диффузии электронов, удельная электропроводность, коэффициент дифференциальной термоЭДС однослойных углеродных нано-трубок и двухслойных графеновых лент нелинейно зависят от напряженности постоянного электрического поля.

3. Увеличение электростатического потенциала между слоями графена приводит к снижению удельной электропроводности и коэффициента диффузии электронов и немонотонной зависимости коэффициента дифференциальной термоЭДС в идеальных двухслойных графеновых лентах и в двухслойных графеновых лентах с адсорбированными атомами водорода.

4. Увеличение концентрации адсорбированного атомарного водорода приводит к снижению величины удельной электропроводности, коэффициента диффузии электронов и дифференциальной термоЭДС в однослойных и двухслойных углеродных наночастицах.

Соответствие содержания диссертации паспорту специальности. Диссертация Судоргина С.А. соответствует научной специальности 01.04.17 -«Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества», а именно п. 2 - структура и свойства пленок, адсорбционных слоев, интеркалятов, дефектов; структура и свойства кристаллов, аморфных тел, жидкостей; поведение веществ в экстремальных условиях - в электрических и магнитных полях.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 183 наименований цитируемых работ отечественных и зарубежных авторов, содержит 143 страницы основного текста и 50 рисунков.

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель, задачи исследования и положения, выносимые на защиту, обоснованы научная и практическая значимость результатов исследования, а также их достоверность, дано краткое содержание и структура диссертации, определен личный вклад автора и показана апробация основных результатов исследования.

Первая глава содержит литературный обзор, кратко обобщающий сведения о структуре, геометрии, электронных и транспортных свойствах углеродных наночастиц. Основное внимание уделено обзору научных исследований проводящих, электротранспортных, термоэлектрических и адсорбционных свойств углеродных наночастиц.

Во второй главе описана методика для изучения проводящих и диффузионных свойств углеродных наночастиц (нанотрубок, графеновых лент) во внешнем электрическом поле. Рассмотрено влияние сильного постоянного электрического поля на удельную электропроводность и коэффициент диффузии электронов углеродных наночастиц. Проведено моделирование зависимости транспортных коэффициентов однослойных углеродных нанотрубок и двухслойных графеновых нанолент от напряженности внешнего постоянного электрического поля.

В третьей главе описана модель углеродных наночастиц с адсорбированными на их поверхности одновалентными атомами, содержатся результаты исследований влияния адсорбции атомарного водорода на транспортные коэффициенты однослойных и двухслойных углеродных наночастиц, проведено обсуждение полученных результатов.

В четвертой главе представлена математическая модель для расчета дифференциальной термоЭДС углеродных наночастиц. Изучены термоэлектрические свойства идеальных и примесных однослойных углеродных нано-

трубок и двухслойных графеновых нанолент во внешнем постоянном электрическом поле.

В заключении перечислены наиболее важные результаты и выводы, отражающие диссертационное исследование.

Основные материалы диссертации опубликованы в 26 научных работах, из них 4 статьи в российских и зарубежных научных журналах, рекомендованных списком ВАК, 1 свидетельство о государственной регистрации программы на ЭВМ, 2 статьи в международных сборниках научных статей, 7 статей в сборниках докладов, 12 тезисов докладов на конференциях.

Основные результаты докладывались на международных и всероссийских конференциях и симпозиумах: XVI, XVII и XVIII Всероссийских научных конференциях студентов-физиков и молодых ученых (Волгоград, 2010 г.; Екатеринбург, 2011 г.; Красноярск, 2012 г.); XI и XII Молодежных школах-семинарах по проблемам физики конденсированного состояния вещества (Екатеринбург, 2010 г., 2011 г.); X, XI, XIII и XIV Международных молодежных конференциях ИБХФ РАН-ВУЗы «Биохимическая. физика» (Москва,

2010 г., 2011 г., 2013 г., 2014 г.); XVIII Международной научной конферен- . ции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2011» (Москва, ^

2011 г.); Всероссийской молодежной конференции «Успехи химической физики» (Черноголовка, 2011 г.); Международной конференции «Advanced Carbon Nanostructures» (Санкт-Петербург, 2011 г.); 10-й всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение» (Саранск, 2011 г.); V, VI Международных научных конференциях «Актуальные проблемы физики твердого тела» (Минск, 2011 г., 2013 г.); Международной конференции «NanoPT 2014» (Порто, 2014 г.); Международной конференции «Innovative Information Technologies» (Прага, 2014 г.); XXVI Симпозиуме «Современная химическая физика» (Туапсе, 2014 г.), а также на научных конференциях и семинарах ВолГУ.

Личный вклад автора

Основные результаты диссертационного исследования получены лично автором и опубликованы в соавторстве с научным руководителем и доктором физико-математических наук, профессором Белоненко М.Б. Обсуждение результатов осуществлялось под руководством доктора физико-математических наук, профессора Лебедева Н.Г. и доктора физико-математических наук, профессора Белоненко М.Б. Автор принимал активное участие во всех стадиях выполнения работ - в постановке задачи, получении аналитических и численных результатов, разработке и отладке вычислительных программ для ЭВМ, обработке результатов численных расчетов и написании статей. В совместных опубликованных работах вклад автора в получение результатов исследований является определяющим.

Материалы диссертационной работы использовались при выполнении НИР, проводящихся в Волгоградском государственном университете в рамках грантов РФФИ (проекты № 08-02-00663 и 13-03-97108 р_поволжье_а), государственного контракта Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 год (проект № НК-16(3)). Авторские научные исследования поддержаны грантом ВолГУ № 82-2013-а/ВолГУ, а также грантом РФФИ № 14-02-31801.

ГЛАВА 1

КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОЧАСТИЦ И ИХ

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Представлен литературный обзор, включающий сведения о структуре, электронных свойствах и характеристиках углеродных наночастиц. Рассмотрены основные направления изучения проводящих, диффузионных и термоэлектрических свойств углеродных наночастиц.

1.1 Геометрическая структура и электронные свойства углеродных наночастиц

В данном разделе рассматриваются несколько типов низкоразмерных углеродных структур: однослойные и многослойные углеродные нанотрубки, графен и графеновые ленты.

Первым теоретическое исследование электронных свойств графита выполнил Уоллес в 1947 г. [35]. Используя приближение сильной связи с учетом взаимодействия с ближайшими соседями, он показал; что электроны вблизи уровня Ферми обладают линейной дисперсией, а спектр имеет бесщелевой характер. Кристаллическая решетка графена может быть представлена при помощи двух взаимопроникающих решеток Бравэ А и Б, которые имеют элементарную ячейку в виде параллелограмма. Период решеток равен а = 2.46 А, первая зона Бриллюэна представляет собой шестиугольник со стороной 4я/3я (рисунок 1.1.1.) Электроны, обладающие энергией Ферми, находятся в углах этого шестиугольника [35]. Поверхность Ферми в графене после перестройки вырождается в две неэквивалентные дираковские точки, находящиеся в первой зоне Бриллюэна, как показано на рисунке 1.1.2.

Рисунок 1.1.1 - Двумерная кристаллическая решетка графена, образованная атомами углерода и представляющая собой совокупность двух взаимопроникающих решеток А и В [13]

Рисунок 1.1.2 - Первая зона Бриллюэна в графене в двух представлениях: в виде ромба и в виде шестиугольника [13]

Листы графена бесконечного размера, если они не содержат дефектов, неотличимы друг от друга [15]. Получаемые экспериментально образцы графена имеют конечные размеры. Помимо размеров их отличительной характеристикой является структура границы графенового листа, которая влияет

на их электронные и транспортные свойства. Для характеристики границы графена используется, как и для углеродных нанотрубок, угол хиральности, определяющийся, как угол ориентации линии границы графена, относительно линии, составленной шестиугольниками, находящимися на вершинах, и граничащими друг с другом. Листы графена с различной структурой границы показаны на рисунке 1.1.3 [36].

Рисунок 1.1.3 - Типы хиральности границ листов графена и графено-вых структур [36]

Для зигзагообразной и кресельной структур угол хиральности составляет 0° и 30° соответственно. Встречаются также промежуточные структуры, для которых угол хиральности заключен между данными значениями. Наблюдаемые на практике графеновые листы могут обладать границами различной структуры одновременно. Структура границ графена определяет анизотропию его транспортных характеристик, что объясняется различным значением постоянной решетки в разных направлениях.

Графен является по своим электронным свойствам двумерным полупроводником с нулевой запрещенной зоной (рисунок 1.1.4). Носители заряда в графене описываются уравнением Дирака, а не широко используемым в физике твердого тела уравнением Шрёдингера, в силу симметрии его кристаллической решетки, которая состоит из двух эквивалентных подрешеток А

Зигзаг

и В (рисунок 1.1.1). Электронные подзоны, образованные симметричной и антисимметричной комбинацией волновых функций на этих двух подрешет-ках, пересекаются на краю зоны Бриллюэна, из-за чего энергетический спектр вблизи «дираковских» точек К и К' имеет конусообразный характер [37]. Вследствие этого, квазичастицы в графене, подобно безмассовым релятивистским частицам, имеют линейный закон дисперсии:

Е = ПкуР, (1.1.1)

где Ур. « с/300 - фермиевская скорость. Из-за линейности спектра поведение квазичастиц в графене сильно отличается от поведения квазичастиц в обычных полупроводниках и металлах с параболическим законом дисперсии, которые подобны свободным электронам [12].

На сегодняшний день графен и структуры на его основе стали первыми и наиболее ярко выраженными представителями нового класса материалов — двумерных кристаллов. Графен открывает новую «релятивистскую» физику твердого тела, в которой релятивистские квантовые явления могут быть исследованы в обычных лабораторных условиях, хотя часть их невозможно реализовать даже в физике высоких энергий. Это дает уникальную возможность в твердотельном эксперименте исследовать особенности и эффекты квантовой электродинамики [12].

Графен является одним из наиболее реальных кандидатов на роль основного материала микроэлектроники в посткремниевую эпоху. В настоящее время уже реализованы прототипы будущих устройств на его основе: полевые транзисторы, работающие в режиме баллистического транспорта при комнатной температуре, сверхчувствительные газовые сенсоры [38], графеновые од-ноэлектронные транзисторы [39], жидкокристаллические дисплеи и солнечные батареи, в которых графен используется в качестве прозрачного проводящего электрода [40], спиновые транзисторы [41] и многое другое.

Рисунок 1.1.4 - Зонная структура графена: зона проводимости и валентная зона соприкасаются в точках К и К' [12]

-6 -3 0 3 6

п. 10|2см 2

Рисунок 1.1.5 - Экспериментальные зависимости электронной и дырочной циклотронной массы от концентрации носителей в графене. Корневая зависимость свидетельствует о линейном законе дисперсии [12]

По используемой сейчас классификации, все нанотубулярные структуры, как углеродные, так и неуглеродные, подразделяются на два типа: однослойные (ОНТ) и многослойные (МНТ) нанотрубки, с открытыми или закрытыми концами. Наиболее часто встречающаяся форма нанотрубок - это протяженная многослойная структура с закрытыми концами. Боковые поверхности составлены из углеродных шестиугольников (гексагонов). Замыкающие нанотрубку «крышки» содержат наряду с гексагонами звенья, состоящие из пяти атомов углерода (пентагоны), которые представляют собой топологические дефекты [41 -45].

Геометрическая структура нанотрубок чаще всего описывается при помощи бесконечных цилиндрических поверхностей. Для углеродных нанотрубок эти поверхности состоят из атомов углерода, связанных в единую сеть из гексагональных ячеек - Бр2-сетку, аналогичную монослою графена. Различают два типа таких нанотрубок: хиральные, обладающие винтовой симметрией, и ахиральные - с аксиальной симметрией. Ахиральные нанотрубки также подразделяется на два типа: «zig-zag» трубки, в которых два ребра каждого гексагона параллельны оси цилиндра, и «arm-chair» трубки, в которых два ребра каждого гексагона перпендикулярны оси цилиндра (рисунок 1.1.6) [41-45].

Геометрическая структура УНТ наиболее часто классифицируется, учитывая способ свертывания графитового слоя в цилиндр. Получившийся цилиндр обладает двумя главными характеристиками: диаметром и хираль-ностью. Хиральность представляет собой тип упорядочения гегсагонов. Ячейка графитового монослоя (графена) состоит из 2 атомов углерода, при помощи трансляции которых в различных направлениях можно получить всю плоскость графита. Для построения элементарных ячеек УНТ выбирают базисные вектора и а2 гексагональной решетки (рисунок 1.1.7). Затем задается хиральный вектор Сь по формуле разложения, а также диаметр трубки dt, хиральный угол © и вектор трансляции Т (рисунок 1.1.7).

Ch = + ma2. (1.1.2)

Хиральный вектор Ch соединяет два эквивалентных состояния - точки О и А на графитовой плоскости, в которых располагаются атомы углерода. Представленной на рисунке 1.1.7 нанотрубке типа «arm-chair» соответствует хиральный угол 0 = 30° [41 - 45].

Существует другой способ классифицирования типов нанотрубок. Учитывая, что каждая пара символов (п,т) из уравнения (1.1.2) определяет различный способ скручивания графенового слоя в углеродную нанотрубку, то эти два числа фактически указывают координаты шестиугольника графитовой плоскости (гексагона), который после сворачивания плоскости должен совпасть с шестиугольником, находящимся в начале координат. Все углеродные (п,т) нанотрубки с хиральным углом в диапазоне О°<0<ЗО° образуют совокупность хиральных нанотрубок. Выделяют два предельных случая сворачивания графенового листа, при которых не происходит искажения углеродных гексагонов (им соответствуют ахиральные трубки). Обозначение (и,0) соответствует «zig-zag» нанотрубкам, а {п,п) - «arm-chair» нанотруб-кам. С увеличением значения п увеличивается диаметр нанотрубок. «Armchair» и «zig-zag» нанотрубки обладают более высокой симметрией, чем хи-ральные трубки [41 -45].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Судоргин, Сергей Александрович, 2014 год

ЛИТЕРАТУРА

1. Bhushan, В. Springer handbook of nanoteehnology [Text] / B. Bhushan. -Berlin: Springer, 2007. - 1916 p.

2. Андриевский P.A. Основы наноструктурного материаловедения. Возможности и проблемы [Текст] / Р.А. Андриевский. - М.: Бином, 2012. — 256 с.

3. Гочжун, Ц. Наноструктуры и наноматериалы, синтез, свойства и применение [Текст] / Ц. Гочжун, И. Ван. - М.: Научный мир, 2012. - 520 с.

4. Нанотехнологии [Текст] : учеб. пособие / Ч. Пул, Ф. Дж. Оуэне ; пер., ред. Ю. И. Головин. - 5-е изд., испр. и доп. — М.: Техносфера, 2010. — 330 с.

5. Балабанов, В. Нанотехнологии. Наука будущего [Текст] / В. Балабанов. - М.: Эксмо, 2009. - 256 с.

6. Кобаяси, Н. Введение в нанотехнологию [Текст] / Н. Кобаяси. 2-изд. -М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2008. - 140 с.

7. Iijima, S. Helical microtubules of graphite carbon [Text] / S. Iijima // Nature. -1991. - Vol. 354. - P. 56-58.

Chernozatonsky, L.A. Barrelenes/tubulens - a new class of cage carbon molecules and its solids [Text] / L.A. Chernozatonsky // Phys. Lett. A. -1992.-Vol. 166.-P. 55-58.

9. Косаковская, З.Я. Нановолоконная углеродная структура [Текст] / З.Я. Косаковская, Л.А. Чернозатонский, Е.А. Федоров // Письма в ЖЭТФ. - 1992. - Т. 56. - С. 26-30.

10.Чернозатонский, Л.А. Новые наноструктуры на основе графена: физико-химические свойства и приложения [Текст] / Л.А. Чернозатонский, П.Б. Сорокин, А.А. Артюх // Успехи химии. - 2014. - Т. 83. - № 3. - С. 251-279.

11 .Dresselhaus, M.S. Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes [Text] / M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P.C. Eklund. - New York etc.: Acad. Press. -1996.-965 p.

12.Елецкий, A.B. Углеродные нанотрубкн и их эмиссионные свойства [Текст] / A.B. Елецкий // Успехи физических наук. - 2002. - Т. 172. -№4.-С. 401-438.

13.Раков, Э.Г. Химия и применение углеродных нанотрубок [Текст] / Э.Г. Раков // Успехи химии. - 2001. - Т. 70. - №10. - С. 934-973.

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

15.Елецкий, A.B. Сорбционные свойства углеродных наноструктур / A.B. Елецкий // Успехи физических наук. - 2004. - Т. 174. - № 11. -С. 1191-1231.

16.Дьячков, П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения [Текст] / П.Н Дьячков. - М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2006. -293 с.

17.Елецкий, A.B. Механические свойства углеродных наноструктур и материалов на их основе [Текст] / A.B. Елецкий // Успехи физических наук. -2007. - Т. 177. - № 3. - С. 233-274.

18.Елецкий, A.B. Транспортные свойства углеродных нанотрубок [Текст] / A.B. Елецкий // УФН. - 2009. - Т. 179. - № 3. - С. 225-242.

19.Раков, Э.Г. Углеродные нанотрубки в новых материалах [Текст] / Э.Г. Раков // Успехи химии. - 2013. - Т. 82. - № 1. - С. 27-47.

20.Данилина, Т.И. Технология кремниевой наноэлектроники [Текст] / Т.И. Данилина, В.А. Кагадей, Е.В. Анищенко. - Томск: В-Спектр, 2011. -263 с.

21. Дьячков, П.Н. Электронные свойства и применение нанотрубок [Текст] / П.Н. Дьячков. - М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2010. - 488 с.

22.Novoselov, K.S. Electric field effect in atomically thin carbon films [Text] / K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Du-bonos, I.V. Grigorieva, A.A. Firsov // Science. - 2004. - Vol. 306. -P. 666-669.

23.Novoselov, K.S. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in gra-phene [Text] / K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, M.I. Katsnelson, I.V. Grigorieva, S.V. Dubonos, A.A. Firsov // Nature. -2005. - Vol. 438. - P. 197-200.

24.Zhang, Y. Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry's phase in grapheme [Text] / J.W. Tan, H.L. Stormer, P. Kim // Nature. -2005. - Vol. 438. - P. 201-204.

25.Stankovich, S. Graphene-based composite materials [Text] / D.A. Dikin, G.H.B. Dommett, K.M. Kohlhaas, E.J. Zimney, E.A. Stach, R.D. Piner, S.B.T. Nguyen, R.S. Ruoff// Nature. - 2006. - Vol. 442. - P. 282-286.

26.Лозовик, Ю.Е. Коллективные электронные явления в графене [Текст] / Ю.Е. Лозовик, С.П. Меркулова, A.A. Соколик // УФН. - 2008. - Т. 178. - № 7. - С. 757-776.

27.Морозов, С.В. Электронный транспорт в графене [Текст] / С.В. Морозов, К.С. Новоселов, А.К. Гейм // УФН. - 2008. - Т. 178. - № 7. - С. 776-780.

28.Елецкий, A.B. Графены: методы получения и теплофизические свойства [Текст] / A.B. Елецкий, И.М. Искандарова, A.A. Книжник, Д.Н. Красиков // УФН. - 2011. - Т. 181. - № 3. - С. 233-268.

29.Ryzhii, V. Toward the creation of terahertz graphene injection laser [Text] / V. Ryzhii, M. Ryzhii, V. Mitin, T. Otsuji // Journal of Applied Physics. -2011.-Vol. 110.-P. 094503.

30.Vivekchand, S.R.C. Graphene-based electrochemical supercapacitors [Text] / S.R.C. Vivekchand, C.S. Rout, K.S. Subrahmanyam, A. Govindaraj, C.N.R. Rao // J. Chem. Sei. - 2008. - Vol. 120. - P. 9-13.

31.Matyba, P. Graphene and mobile ions: All plastic solution processed light emitting devices [Text] / P. Matyba, H. Yamaguchi, G. Eda, M. Chhowalla, L. Edman, N.D. Robinson // ACS Nano. - 2010. - Vol. 4 - P. 637-642.

32.Lemme, M.C. A graphene field-effect device [Text] / M.C. Lemme, TJ. Echtermeyer, M. Baus, H. Kurz // IEEE Electron Device Letters. -2007. - Vol. 28. - P. 282-284.

33.Geim, A.K. The rise of grapheme [Text] / A.K. Geim, K.S. Novoselov // Nature Materials. - 2007. - Vol. 6. - P. 183-191.

34. Ryzhii, V. Analytical device model for graphene bilayer field-effect transistors using weak nonlocality approximation [Text] / V. Ryzhii, M. Ryzhii, A. Satou, T. Otsuji, V. Mitin // Journal of Applied Physics. - 2011. -Vol. 109.-P. 064508.

35.Wallace, P.R. The band theory of graphite [Text] / P.R. Wallace // Physical Review. - 1947. - Vol. 71. - № 9. - P. 622-634.

36.Malard, L.M. Raman spectroscopy in graphene [Text] / L.M. Malard, M.A. Pimenta, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus // Physics reports. - 2009. -Vol. 473.-P. 51-87.

37.Novoselov, K.S. Electronic properties of graphene [Text] / K.S. Novoselov, S.V. Morozov, T.M.G. Mohinddin, L.A. Ponomarenko, D.C. Elias, R. Yang, I.I. Barbolina, P. Blake, T.J. Booth, D. Jiang, J. Giesbers, E.W. Hill, A.K. Geim. // Phys. Sta. Solid (b). - 2007. - Vol. 244. - P. 4106^1111.

38.Schedin, F. Detection of individual gas molecules adsorbed on graphene [Text] / F. Schedin, A.K. Geim, S.V. Morozov, E.V. Hill, P. Blake, M.I. Katsnelson, K.S. Novoselov // Nature Materials. - 2007. - Vol. 6. -P. 652-655.

39.Ponomarenko, L.A. Chaotic Dirac billiard in graphene quantum dots [Text] / L.A. Ponomarenko, F. Schedinl, M.I. Katsnelson, R. Yang, E.H. Hill, K.S. Novoselov, A.K. Geim // Science. - 2008. - Vol. 320 - P. 356-358.

40.Blake, P. Graphene-based liquid crystal device [Text] / P. Blake, P.D. Brimicombe, R.R. Nair, T.J. Booth, D. Jiang, F. Schedin, L.A. Ponomarenko, S.V. Morozov, H.F. Gleeson, E.W. Hill, A.K. Geim, K.S. Novoselov // Nano Letters. - 2008. - Vol. 8. - P. 1704-1708.

41.Hill, E.W. Graphene sensors [Text] / E.W. Hill, A. Vijayaragahvan,

127

K.S. Novoselov // IEEE sensors journal. - 2011. - Vol. 11. - P. 3161-3170.

42.Лозовик, Ю.Е. Образование и рост углеродных наноструктур - фулле-ренов, наночастиц, нанотрубок и конусов [Текст] / Ю.Е. Лозовик, A.M. Попов // УФН. - 1997. -Т. 167. - № 7. - С. 751-754.

43.Ивановский, А.Л. Квантовая химия в материаловедении. Нанотубуляр-ные формы вещества [Текст] / А.Л. Ивановский. - Екатеринбург: УрО-РАН, 1999.-172 с.

44.Елецкий, А.В. Углеродные нанотрубки [Текст] / А.В. Елецкий // УФН. -1997.-Т. 167.-№9.-С. 945-972.

45.Елецкий, А.В. Эндоэдральные структуры [Текст] / А.В. Елецкий // УФН. - 2000. - Т. 170. - № 2. - С. 113-142.

46.Knauth, Ph. Nanostructured materials: selected synthesis methods, properties and applications [Text] / Ph. Knauth. - New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer Academic Publishers - 2004. - 188 p.

47.1ijima, S. Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter [Text] / S. Iijima, T. Ichihashi // Nature. - 1993. - Vol. 363. - P. 603-605.

48.Нанотехнологии в электронике [Текст] / Под ред. Ю.А. Чаплыгина. М: Техносфера, 2005. - 448 с.

49.Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов [Текст] / И.П. Суздалев. - М: КомКнига, 2006. - 592 с.

50.Saito, R. Physical properties of carbon nanotubes [Text] / R. Saito, M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus. - London: Imperial College Press, 1999. -251 p.

51.Степанов, Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия [Текст] / Н.Ф. Степанов. -М.: Мир, 2001. - 519 с.

52.Котосонов, А.С. Особенности электронной структуры многослойных углеродных нанотрубок [Текст] / А.С. Котосонов, В.В. Атражев // Письма в ЖЭТФ. - 2000. - Т. 72. - № 2. - С. 76-80.

53.Томишко, М.М. Многослойные углеродные нанотрубки и их примене-

128

ние [Текст] / М.М. Томишко, О.В. Демичева, A.M. Алексеев, А.Г. То-мишко, JI.JI. Клинова, O.E. Фетисова // Российский химический журнал (Журнал Российского химимического общества им. Д.И. Менделеева). - 2008. - Т. LII. - № 5. - С. 39^3.

54.Андриевский, P.A. Наноструктурные материалы [Текст] / P.A. Андриевский, P.A. Рагуля. - М.: Академия, 2005. - 192 с.

55.Heer, W.A. A carbon nanotube field-emission electron source [Text] / W.A. Heer, A. Chatelain, D. Ugrte // Science. - 1995. - Vol. 270. -P. 1179-1180.

56.Saito, Y. Cathode ray tube lighting elements with carbon nanotube field emitters [Text] / Y. Saito, S. Uemura, K. Hamaguchi // Jpn. J. Appl. Phys. -1998.-Vol. 37.-P. 346-348.

57.0zyilmaz, B. Electronic transport in locally gated graphene nanocon-strictions [Text] / B. Ozyilmaz, P. Jarillo-Herrero, D. Efetov, P. Kim //Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 91. - P. 192107.

58.Morozov, S.V. Giant intrinsic carrier mobilities in graphene and its bilayer [Text] / S.V. Morozov, K.S. Novoselov, M.I. Katsnelson, F. Schedin, D.C. Elias, J.A. Jaszczak, A.K. Geim // Phys. Rev. Lett. - 2008. - Vol. 100. -P. 016602.

59.Tworzydlo, J. Sub-poissonian shot noise in graphene [Text] / J. Tworzydlo, B. Trauzettel, M. Titov, A. Rycerz, C.W.J. Beenakker // Phys. Rev. Lett. -2006.-Vol. 96.-P. 246802.

60.Lee, P.A. Localized states in a d-wave superconductor [Text] / Lee P.A. // Phys. Rev. Lett. - 1993. - Vol. 71. - P. 1887-1890.

61.Katsnelson, M.I. Zitterbewegung, chirality, and minimal conductivity in graphene [Text] / M.I. Katsnelson // Eur. Phys. J. B. - 2006. - Vol. 51. -P. 157-160.

62.Dujardin, E. Fabrication of mesoscopic devices from graphite microdisks [Text] / E. Dujardin, T. Thio, H. Lezec, T.W. Ebbesen. // Appl. Phys. Lett. -2001. - Vol. 79. - P. 2474-2476.

63.Stander, N. Evidence for Klein Tunneling in Graphene p-n Junctions [Text] / N. Stander, В. Huard, D. Goldhaber-Gordon // Phys. Rev. Lett. - 2009. -Vol. 102.-P. 026807.

64.Novoselov, K.S. A roadmap for graphene [Text] / K.S. Novoselov, V.l. Falko, L. Colombo, P.R. Geliert, M.G. Schwab, K. Kim // Nature. -2012.-Vol. 490.-P. 192-200.

65.Saito, R. Physical Properties of Carbon Nanotubes [Text] / R. Saito, M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus - London: Imperial Colledge Press, 1998. -259 p.

66.Dresselhaus, M.S. Carbon Nanotubes: Synthesis, Structure, Properties, and Applications [Text] / M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P. Avouris - Berlin: Springer, 2001.-447 p.

67.Gao, B. Four-point resistance of individual single-wall carbon nanotubes [Text] / B. Gao, Y.F. Chen, M.S. Fuhrer, D.C. Glattli, A. Bachtold // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 95. - P. 196802.

68.Воробьева, А.И. Электродные системы к углеродным нанотрубкам и методы их изготовления [Текст] / А.И. Воробьева // УФН. - 2009. -Т. 179.-№3.-С. 243-253.

69.Kane, C.L. Temperature-dependent resistivity of single-wall carbon nanotubes [Text] / C.L. Kane, E.J. Meie, R.S. Lee, J.E. Fischer, P. Petit, H. Dai, A. Thess, R.E. Smalley, A.R.M. Verschueren, S.J. Tans, C. Dekker // Eu-rophys. Lett. - 1998. - Vol. 41. - P. 683-688.

70.Postma, H.W.Ch. Electrical transport through carbon nanotube junctions created by mechanical manipulation [Text] / H.W.Ch. Postma, M. Jonge, Z. Yao, C. Dekker // Phys. Rev. B. - 2000. - Vol. 62 - P. 653-656.

71.Sundqvist, P. Voltage and length-dependent phase diagram of the electronic transport in carbon nanotubes [Text] / P. Sundqvist, F.J. Garcia-Vidal, F. Flores, M. Moreno-Moreno, C. Gomez-Navarro, J.S. Bunch, J. Gomez-Herrero // Nano Lett. - 2007. - Vol. 7. - P. 2568-2573.

72.Skakalova, V. Electronic transport in carbon nanotubes: From individual

130

nanotubes to thin and thick networks [Text] / V. Skakalova, A.B. Kaiser, Y.S. Woo, S. Roth // Phys. Rev. B - 2006. - Vol. 74. - P. 085403.

73.Biel, B. Anderson localization in carbon nanotubes: defect density and temperature effects [Text] / B. Biel, F.J. Garcia-Vidal, A. Rubio, F. Flores // Phys. Rev. Lett. - 2005. - Vol. 95. - P. 266801.

74.Gomez-Navarro, C. Tuning the conductance of single-walled carbon nanotubes by ion irradiation in the Anderson localization regime [Text] / C. Gomez-Navarro, P.J. De Pablo, J. Gomez-Herrer, B. Biel, F.J. Garcia-Vidal, A. Rubio, F. Flores // Nature Mater. - 2005. - Vol. 4. - P. 534-539.

75.Park, J-Y. Electron-phonon scattering in metallic single-walled carbon nanotubes [Text] / J-Y. Park, S. Rosenblatt, Y. Yaish, V. Sazonova, H. Ustunel, S. Braig, T.A. Arias, P.W. Brouwer, P.L. McEuen // Nano Lett. - 2004. -Vol. 4.-P. 517-520.

76.Lan, C. Correlating electrical resistance to growth conditions for multi-walled carbon nanotubes [Text] / C. Lan, P.B. Amama, T.S. Fisher, R.G. Reifenberger // Appl. Phys. Lett. - 2007. - Vol. 91. - P. 093105.

77.Graugnard, E. Temperature dependence of the conductance of multiwalled carbon nanotubes [Text] / E. Graugnard, P.J. de Pablo, B. Walsh, A.W. Ghosh, S. Datta, R. Reifenberger // Phys. Rev. B. - 2001. - Vol. 64. -P. 125407.

78.Li, H.J. Multichannel ballistic transport in multiwall carbon nanotubes [Text] / H.J. Li, W.G. Lu, J.J. Li, X.D. Bai, C.Z. Gu // Phys. Rev. Lett. -2005.-Vol. 95.-P. 086601.

79.Lan, C. Determining the optimal contact length for a metal/multiwalled carbon nanotube interconnect [Text] / C. Lan, D.N. Zakharov, R.G. Reifenberger // Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 92. - P. 213112.

80.Lu, X. Tailoring graphite with the goal of achieving single sheets [Text] / X. Lu, M. Yu, H. Huang, R.S. Ruoff// Nanotechnology. - 1999. - Vol. 10. -P. 269-272.

81.Gan, Y. STM investigation on interaction between superstructure and grain

131

boundary in graphite [Text] / Y. Gan, W.Y. Chu, LJ. Qiao // Surface Science. - 2003. - Vol. 539. - P. 120-128.

82.Novoselov, K.S. Two-dimensional atomic crystals [Text] / K.S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T.J. Booth, V.V. Khotkevich, S.V. Morozov, A.K. Geim. // Proc. Natl. Acad. Sei. USA. - 2005. - Vol. 102. -P.10451-10453.

83.Wassei, J.K. Graphene, a promising transparent conductor [Text] / J.K. Wassei, R.B. Kaner // Mater. Today. - 2010. - Vol. 13. - P. 52-59.

84.Kryukov, A.Y. Palladium supported on graphene like carbon: preparation and catalytic properties [Text] / A.Y. Kryukov, S.Y. Davydov, I.M. Izvol-skii, E.G. Rakov, N.V. Abramova, V.l. Sokolov // Mendeleev Communications. - 2012. - Vol. 22. - P. 237-238.

4 85.Echtermeyer, T.J. Strong plasmonic enhancement of photovoltage in graphene [Text] / T.J. Echtermeyer, L. Britnell, P.K. Jasnos, A. Lombardo, R.V. Gorbachev, A.N. Grigorenko, A.K. Geim, A.C. Ferrari, K.S. Novoselov. Nat. Communications. - 2011. - Vol. 2. - P. 458.

86.Chernozatonskii, L.A. Two-dimensional semiconducting nanostructures based on single graphene sheets with lines of adsorbed hydrogen atoms [Text] / L.A. Chernozatonskii, P.B. Sorokin, J. Brüning // Applied Physics Letters. - 2007. - Vol. 91. - P. 183103(3).

87.Ивановский, A.JI. Графеновые и графеноподобные материалы [Текст] / АЛ. Ивановский // Успехи химии. - 2012. - Т. 81. - С. 571-605.

88.Sumanasekera, G.U. Effects of gas adsorption and collisions on electrical transport in single-walled carbon nanotubes [Text] / G.U. Sumanasekera, C.K.W. Adu, S. Fang, P.C. Eklund // Physical review letters. - 2000. -Vol. 85.-P. 1096-1099.

89.Pederson, M.R. Nanocapillarity in fullerene tubules [Text] / M.R. Pederson, J.Q. Broughton // Physical Review Letters. - 1992. - Vol. 69. -P. 2689-2692.

90.Ajayan, P.M. Capillarity-induced filling of carbon nanotubes [Text] /

132

P.M. Ajayan, S. Iijima // Nature. - 1993. - Vol. 361. - P. 333-334.

91.Ebbesen, T.W. Topological and SP3 defect structures in nanotubes [Text] / T.W. Ebbesen, T. Takada // Annu. Rev. Mater. Sei. - 1995. - Vol. 33. -P. 973-978.

92.Ebbesen, T.W. Carbon nanotubes [Text] / T.W. Ebbesen // Physics Today. -1996.-Vol. 49.-P. 26-32.

93 .Ziittel, A. Hydrogen storage methods [Text] / A. Ziittel // Naturwissenschaften.-2004.-Vol. 91.-P. 157-172.

94.Smith, B.W. Encapsulated C60 in carbon nanotubes [Text] / B.W. Smith, M. Monthioux, D.E. Luzzi // Nature. - 1998. - Vol. 396. - P. 323-324.

95.Burteaux, B. Abundance of encapsulated C60 in single-wall carbon nanotubes [Text] / B. Burteaux, A. Claye, B.W. Smith, M. Monthioux, D.E. Luzzi, J.E. Fischer // Chemical Physics Letters. - 1999. - Vol. 310. -P. 21-24.

96.Rao, A. Evidence for charge transfer in doped carbon nanotube bundles from Raman scattering [Text] / A.M. Rao, P.C. Eklund, S. Bandow, A. Thess, R.E. Smalley // Nature. - 1997. - Vol. 388. - P. 257-259.

97.Kleinhammes, A. Gas adsorption in single-walled carbon nanotubes studied by NMR [Text] / A. Kleinhammes, S.-H. Mao, X.-J. Yang, X.-P. Tang, H. Shimoda, J.P. Lu, O. Zhou, Y.Wu // Physical Review B. - 2003. - Vol. 68. -P. 075418.

98.Yosida, Y. Superconducting single crystals of TaC encapsulated in carbon nanotubes [Text] / Y. Yosida // Appl. Phys. Lett. - 1994. - Vol. 64. -P. 3048-3050.

99.Dillon, A.C. Storage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes [Text] / A.C. Dillon, K.M. Jones, T.A. Bekkedahl, C.H. Kiang, D.S. Bethune, M.J. Heben // Nature. - 1997. - Vol. 386. - P. 377-379.

100. Dillon, A.C. Hydrogen storage in single-wall nanotubes [Text] / A.C.Dillon, K.E.H. Gilbert, P.A. Parilla, T. Gennett, J.L. Alleman,

K.M. Jones, M.J. Heben // Fullerenes. - 1999. - Vol. 3. - P. 716-721.

133

101. Варламов, A.A. Аномальные термоэлектрические и термомагнитные свойства графена [Текст] / A.A. Варламов, A.B. Кавокин, И.А. Лукьянчук, С.Г. Шарапов // УФН. - 2012. - Т. 182. - № 11. -С. 1229-1234.

102. Behnia, К. Nernst effect in semimetals: the effective mass and the figure of merit [Text] / K. Behnia, M.A. Measson, Y. Kopelevich // Phys. Rev. Lett. - 2007. - Vol. 98. - P. 076603.

103. Sharapov, S.G. Anomalous growth of thermoelectric power in gapped graphene [Text] / S.G. Sharapov, A.A. Varlamov // Phys. Rev. B. - 2012. -Vol. 86.-P. 035430.

104. Образцов, Ю.Н. К теории термомагнитных явлений в металлах и полупроводниках в квантующих магнитных полях [Текст] / Ю.Н. Образцов // ФТТ. - 1964. - Т. 6. - № 2. - С. 414-421.

105. Ettingshausen, A.V. Ueber das auftreten electromotorischer kräfte in metallplatten, welche von einem wärmestrome durchflössen werden und sich im magnetischen felde befinden [Text] / A.V. Ettingshausen, W. Nernst // Annalen der Physik. - 1886. - №. 10. - P. 343-347.

106. Lukyanchuk, I.A. Giant nerrist-ettingshausen oscillations in semiclas-sically strong magnetic fields [Text] / I.A. Lukyanchuk, A.A. Varlamov, A.V. Kavokin // Phys. Rev. Lett. - 2011. - Vol. 107. - P. 016601.

107. Grosse, K.L. Nanoscale Joule heating, Peltier cooling and current crowding at graphene-metal contacts [Text] / K.L. Grosse, M.H. Bae, F. Lian, E. Pop, W.P. King // Nature Nanotechnologies. - 2011. - Vol. 6. -P. 287-290.

108. Zuev, Y.M. Thermoelectric and magnetothermoelectric transport measurements of graphene [Text] / Y.M. Zuev, W. Chang, P. Kim // Phys. Rev. Lett. - 2009. - Vol. 102. - P. 096807.

109. Zhu, L. Universal thermoelectric effect of dirac fermions in graphene [Text] / L. Zhu, R. Ma, L. Sheng, M. Liu, D. Sheng // Physical review letters.-2010.-Vol. 104.-P. 076804.

134

110. Wang, D. Effect of charged impurities on the thermoelectric power of graphene near the Dirac point [Text] / D. Wang, J. Shi // Phys. Rev. B. -2011.-Vol. 83.-P. 113403.

111. Varlamov, A.A. Kinetic properties of metals near electronic topological transitions [Text] / A.A. Varlamov, V.S. Egorov, A.V. Pantsulaya // Advances in Physics. - 1989. - Vol. 38. - P. 469-564.

112. Zhou, S.Y. Substrate-induced bandgap opening in epitaxial grapheme [Text] / S.Y. Zhou, G.-H. Gweon, A.V. Fedorov, P.N. First, W.A. de Heer, D.-H. Lee, F. Guinea, A.H. Castro Neto, A. Lanzara // Nature Mater. - 2007. -Vol. 6.-P. 770-776.

113. Li, G. Scanning tunneling spectroscopy of graphene on graphite [Text] / G. Li, A. Luican, E.Y. Andrei // Phys. Rev. Lett. - 2009. - Vol. 102. -P. 176804.

114. Лифшиц, И.М. К теории магнитной восприимчивости металлов при низких температурах [Текст] / И.М. Лифшиц, A.M. Косевич // ЖЭТФ. - 1955. - Т. 29. - С. 730-752.

115. Bergeron, C.J. Galvanomagnetic and thermomagnetic potentials in zinc at liquid helium temperatures [Text] / C.J. Bergeron, C.G. Grenier, J.M. Reynolds // Phys. Rev. Lett. - 1959. - Vol. 119. - P. 925-934.

116. Behnia, K. Oscillating Nernst-Ettingshausen effect in bismuth across the quantum limit [Text] / K. Behnia, M.A. Measson, Y. Kopelevich // Phys. Rev. Lett. - 2007. - Vol. 98 - P. 166602.

117. Adu, C.K.W. Carbon nanotubes: A thermoelectric nano-nose [Text] /

C.K.W. Adu, G.U. Sumanasekera, B.K. Pradhan, H.E. Romero, P.C. Eklund // Chem. Phys. Lett. - 2001. - Vol. 337. - P. 31-35.

118. Лифшиц, E.M. Теоретическая физика. Т. X. Физическая кинетика. [Текст] / Е.М. Лифшиц, Л.П. Питаевский - М.: Физматлит, 1979. -528 с.

119. Lin, M.F. Impurity screening in carbon nanotubes [Text] / M.F. Lin,

D.S. Chu, // Phys. Rev. - 1997. -Vol. 56. - № 8. - P. 4996.

135

120. Lin, M.F. Collective excitations in a single-layer carbon nanotube [Text] / M.F. Lin, D.S. Chuu, C.S. Huang, K.W.-K. Shung // Phys. Rev. -1996.-Vol. 53.-№23.-P. 15493.

121. Dai, H. Nanotube growth and characterization [Text] / H. Dai // Top. Appl. Phys. - 2001. - Vol. 80. - P. 29-54.

122. Jishi, R.A. Electron-phonon coupling and the electrical conductivity of fullerene nanotubules [Text] / R.A. Jishi, M.S. Dresselhaus, G. Dressel-haus // Physical review B. - 1993. - Vol. 48. - № 15. - P. 385-389.

123. Булыгин, A.C. Дифференциальная термоЭДС сверхрешетки в сильном электрическом поле [Текст] / А.С. Булыгин, Г.М. Шмелев, И.И. Маглеванный // ФТТ. - 1999. - Т. 41. - № 7. - С. 1314-1316.

124. Дыкман, И.М. Явления переноса и флуктуации в полупроводниках. [Текст] / И.М. Дыкман, П.М. Томчук - Киев: Наук, думка, 1981. -320 с.

125. Тарасенко, А.А. Неравновесные флуктуации электронов и фоно-нов в полупроводниках [Текст] / А.А. Тарасенко, А.А. Чумак // ЖЭТФ.

- 1977. - Т. 72. - № 8. - С. 625-631.

126. Белоненко, М.Б. Коэффициенты диффузии и проводимости полупроводниковых углеродных нанотрубок во внешнем электрическом поле [Текст] / М.Б. Белоненко, Н.Г. Лебедев, С.А. Судоргин // Физика твердого тела.-2011.-Т. 53.-№9. С. 1841-1844.

127. Slepyan, G.Ya. Highly efficient high-order harmonic generation by metallic carbon nanotubes [Text] / G.Ya. Slepyan, S.A. Maksimenko, V.P. Kalosha, J. Herrmann, E.E.B. Campbell, I. Hertel // Physical Review. A. - 1999. - Vol. 60. - № 2. - P. 777.

128. Maksimenko, S.A. Electrodynamic properties of carbon nanotubes [Text] / S.A. Maksimenko, G.Ya. Slepyan // In Electromagnetic Fields in Unconventional Structures and Materials. Editors Singh O.N., Lakhtakia A.

- New York: John Wiley & Sons, 2000. - 217 p.

129. Судоргин, С.А. Транспортные коэффициенты углеродных нано-

136

трубок в приближении времени релаксации [Текст] / С.А. Судоргин, Н. Г. Лебедев, М. Б. Белоненко / XVI Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-16): Материалы конференции: - Волгоград: Волгоградский государственный университет, 2010.-С. 224-226.

130. Судоргин, С.А. Транспортные коэффициенты углеродных зигзагообразных нанотрубок в присутствии электрического поля [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев, М.Б. Белоненко / Всероссийский научный семинар «Методы и технологии получения графенов и квантово-размерных структур»: Сборник докладов: - Астрахань: Астраханский государственный университет, 2010. - С. 5-8.

131. Судоргин, С.А. Коэффициент диффузии электронов углеродных нанотрубок типа «zig-zag» во внешнем электрическом поле [Текст] / С.А. Судоргин / XV Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: Материалы конференции: - Волгоград: Волгоградский государственный университет, 2010. - С. 45-48.

132. Sudorgin, S.A. Effect of electric field on the transport of carbon zigzag nanotubes [Text] / S.A. Sudorgin, N.G. Lebedev, M.B. Belonenko / Modern Problems in Biochemical Physics. New Horizons. New York, Nova Science Publishers, 2011. P. 133-139.

133. Судоргин, С.А. Транспортные коэффициенты углеродных зигзагообразных нанотрубок [Текст] / С.А. Судоргин / XVIII Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2011»: Материалы конференции: - М.: МГУ, 2011. -С. 21-23.

134. Степанов, Н.Ф. Квантовая механика и квантовая химия [Текст] / Н.Ф. Степанов. -М.: Мир, 2001.-519 с.

135. Chen, Z. Graphene nano-ribbon electronics [Text] / Z. Chen, Y.M. Lin, M.J. Rooks, P. Avouris // Physica E. - 2007. - Vol. 40. - № 2. -P. 228-232.

136. Han, M.Y. Energy band-gap engineering of graphene nanoribbons [Text] / M.Y. Han, B. Ozyilmaz, Y. Zhang, P. Kim // Physical Review Letters. - 2007. - Vol. 98. - P. 206805.

137. Li, X. Chemically derived, ultrasmooth graphene nanoribbon semiconductors [Text] / X. Li, X. Wang, L. Zhang, S. Lee, H. Dai // Science. -2008.-Vol. 319.-P. 1229-1232.

138. Staley, N. Lithography-free fabrication of graphene devices [Text] / N. Staley, H. Wang, C. Puis, J. Forster, T.N. Jackson, K. McCarthy,

B. Clouser, Y. Liu // Applied Physics Letters. - 2007. - Vol. 90. -P. 143518.

139. Белоненко, М.Б. Электропроводность и коэффициент диффузии электронов в бислое графена [Текст] / М.Б. Белоненко, Н.Г. Лебедев,

C.А. Судоргин // ЖТФ. - 2012. - Т. 82. - № 7. - С. 129-133.

140. Sudorgin, S.A. Effect of electric field on the transport and diffusion properties of bilayer graphene ribbons [Text] / S.A. Sudorgin, N.G. Lebe-dev, M.B. Belonenko // Physica Scripta. - 2013. - №. 87. - P. 015602.

141. Судоргин, С.А. Влияние электрического поля на транспортные коэффициенты двухслойной графеновой наноленты [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев, М.Б. Белоненко / V школа-семинар «Квантово-химические расчеты: структура и реакционная способность органических и неорганических молекул»: Материалы конференции: - Иваново: Ивановский государственный университет, 2011. - С. 57-60.

142. Sudorgin, S.A. Transport coefficients of bilayer graphene [Text] / S.A. Sudorgin, N.G. Lebedev, M.B. Belonenko / International conference "Advanced Carbon Nanostructures" (ACN'2011): Abstracts: - St.-Petersburg: Ioffe Physical-Technical Institute, 2011. - P. 107.

143. Судоргин, С.А. Зависимость от электрического поля транспортных коэффициентов двухслойной графеновой наноленты [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев, М.Б. Белоненко / V Международная

научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела

138

ФТТ-2011»: Материалы конференции: - Минск: Научно-практический центр HAH Беларуси по материаловедению, 2011. - С. 332-334.

144. Судортин, С.А. Коэффициент диффузии электронов в зигзагообразных углеродных нанотрубках в присутствии сильного электрического поля [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев, М.Б. Белоненко /10-й всероссийская конференция с элементами научной школы для молодежи «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение»: Материалы конференции: -Саранск: Мордовский государственный университет, 2011. - С. 28.

145. Судоргин, С.А. Диффузионные свойства двухслойных углеродных нанолент под воздействием внешнего электрического поля [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев, М.Б. Белоненко / XI Международная молодежная конференция ИБХФ РАН-ВУЗы «Биохимическая физика». Материалы конференции: - М.: Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, 2011. - С. 121.

146. Судоргин, С.А. Электропроводность и диффузионные свойства двухслойных графеновых нанолент во внешнем электрическом поле [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев, М.Б. Белоненко / XII Молодежная школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества: Материалы конференции: — Екатеринбург: Институт физики металлов УрО РАН, 2011. - С. 77.

147. Guinea, F. Electronic states and Landau levels in graphene stacks [Text] / F. Guinea, A.H. Castro Neto, N.M.R. Peres // Phys. Rev. B. - 2006. -Vol. 73.-P. 245426.

148. Лозовик, Ю.Е. Коллективные электронные явления в графене [Текст] / Ю.Е. Лозовик, С.П. Меркулова, A.A. Соколик // УФН. - 2008. - Т. 178. - № 7. - С. 757-776.

149. Морозов, C.B. Электронный транспорт в графене [Текст] / C.B. Морозов, К.С. Новоселов, А.К. Гейм // УФН. - 2008. - Т. 178. - № 7.-С. 776-780.

150. Елецкий, A.B. Графены: методы получения и теплофизические свойства [Текст] / A.B. Елецкий, И.М. Искандарова, A.A. Книжник, Д.Н. Красиков // УФН. - 2011. - Т. 181. - № 3. - С. 233-268.

151. Судоргин, С.А. Влияние адсорбции атомарного водорода на транспортные характеристики полупроводниковых углеродных нано-трубок [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев // Химическая физика. -2014. - Т. 33. - № 8. - С. 69-75.

152. Судоргин, С.А. Влияние адсорбции атомарного водорода на диффузионные и проводящие свойства однослойных углеродных нано-трубок [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев / VI Международная научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела ФТТ-2013»: Материалы конференции: - Минск: Научно-практический центр HAH Беларуси по материаловедению, 2013. - С. 156-158.

153. Судоргин, С.А. Коэффициент диффузии электронов и удельная электропроводность однослойных УНТ полупроводникового типа с адсорбированными атомами водорода [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев / XIII Международная молодежная конференция ИБХФ РАН-ВУЗы «Биохимическая физика»: Материалы конференции: - М.: Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, 2013. -С. 221-224.

154. Судоргин, С.А. Влияние электрического поля на транспортные и диффузионные характеристики УНТ с адсорбированными атомами водорода [Текст] / С.А. Судоргин / XVIII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области: Материалы конференции: - Волгоград: Волгоградский государственный университет, 2013. -С. 730-732.

155. Sudorgin, S.A. Effect of the hydrogen atomic adsorption on the transport properties of single-walled carbon nanotubes [Text] / S.A. Sudorgin, N.G. Lebedev / International conference «NanoPT 2014»: Abstracts: - Porto: Phantoms Foundation, 2014. - P. 123-124.

156. Sudorgin, S.A. Numerical simulation of the electrical transport properties of semiconducting zigzag carbon nanotubes [Text] / S.A. Sudorgin / International conference «Innovativ information technologies»: Abstracts: — Prague: RCNC, 2014. - P. 50-52.

157. Anderson, P.W. Localized magnetic states in metals [Text] / P.W. Anderson // Phys. Rev. - 1961. - Vol. 124. - P. 41 - 53.

158. Изюмов, Ю.А. Теория сильно коррелированных систем. Метод производящего функционала [Текст] / Ю.А. Изюмов, И.И. Чащин, Д.С. Алексеев - М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006. - 384 с. <

159. Елецкий, A.B. // Сорбционные свойства углеродных наноструктур [Текст] / A.B. Елецкий // УФН. - 2004. - Т. 174. - № 11. - С. 11911231.

160. Болыпов, JI.A. Субмонослойные пленки на поверхности металлов [Текст] / JI.A. Болыпов, А.П. Напартович, А.Г. Наумовец, А.Г. Федорус //УФН.-1977.-Т. 122.-№ 1.-С. 125-158.

161. Давыдов, С.Ю. Адсорбция на металлах и полупроводниках: модели Андерсона-Ньюнса и Халдейна-Андерсона [Текст] / С.Ю. Давыдов, C.B. Трошин // ФТТ. - 2007. - Т. 49. - № 8. - С. 1508-1513.

162. Давыдов, С.Ю. Адсорбция атомов водорода, щелочных металлов и галогенов на графене: расчет заряда адатома [Текст] / С.Ю. Давыдов, Г.И. Сабирова // Письма в ЖТФ. - 2010. - Т. 36. - № 11. - С. 51-57.

163. Пак, A.B. Модель множественной адсорбции атомов водорода на поверхности углеродных нанотрубок / A.B. Пак, Н.Г. Лебедев // Химическая физика. - 2012. - Т. 31. - № 3. - С. 82-87.

164. Пак, A.B. Модель адсорбции атомарного водорода на поверхности углеродных нанотрубок / A.B. Пак, Н.Г. Лебедев // Журнал физической химии. - 2013. - Т. 87. - № 6. - С. 994-1007.

165. Пак, A.B. Эффекты атомарной адсорбции на углеродных нано-

трубках и графене: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.17 / Пак Анаста-

141

сия Валерьевна. - Волгоград, 2011. - 132 с.

166. Давыдов, С.Ю. Об адсорбции атома водорода на графене [Текст] / С.Ю. Давыдов, Г.И. Сабирова // Письма в ЖТФ. - 2010. - Т. 36. - № 24. - С. 77-84.

167. Maksimenko, S.A. Nanoelectromagnetics of low-dimentional structure. In "Handbook of nanotechnology. Nanometer structure: theory, modeling, and simulation". [Text] / S.A. Maksimenko, G.Ya. Slepyan. - Belling-ham: SPIE press, 2004. - 576 p.

168. Wei, P. Anomalous thermoelectric transport of Dirac particles in gra-phene [Text] / P. Wei, W. Bao, Y. Pu, C.N. Lau, J. Shi // Phys. Rev. Lett. -2009.-Vol. 102.-P. 166808.

169. Hwang, E.H. Theory of thermopower in two-dimensional grapheme [Text] / E.H. Hwang, E. Rossi, S. Sarma // Phys. Rev. B. - 2009. - Vol. 80. -P. 235415.

170. Мавринский, A.B. Термоэлектродвижущая сила углеродных нанотрубок [Текст] / A.B. Мавринский, Е.М. Байтингер // Физика и техника полупроводников. - 2009. - Т. 43. - № 4. - С. 501-506.

171. Алисултанов, 3.3. Аномальный рост термоЭДС в однослойном графене, сформированном на перестраиваемом бислое графена [Текст] / 3.3. Алисултанов // Письма в ЖЭТФ. - 2013. - Т. 98. - № 2. -С.121-124.

172. Liu, X. Effect of carrier mobility on magnetothermoelectric transport properties of grapheme [Text] / X. Liu, D. Wang, P. Wei, L. Zhu, J. Shi // Phys.Rev.В.-2012.-Vol. 86.-P. 155414.

173. Balandin, A.A. Thermal properties of graphene and nanostructured carbon materials [Text] / A.A. Balandin // Nat. Mat. - 2011. - Vol. 10. -№8.-P. 569-581.

174. Checkelsky, J.G. Thermopower and Nernst effect in graphene in a magnetic field [Text] / J.G. Checkelsky, N.P. Ong // Phys. Rev. B. - 2009. -Vol. 80.-№20.-P. 081413.

175. Mott, N.F. The theory of the properties of metals and alloys 1st ed. [Text] / N.F. Mott, H. Jones - Oxford: Clarendon Press, 1936. - 326 p.

176. Судоргин, C.A. Коэффициент термоЭДС углеродных наночастиц во внешнем электрическом поле [Текст] / С.А. Судоргин, Н.Г. Лебедев / XIV Международная молодежная конференция ИБХФ РАН-ВУЗы «Биохимическая физика»: Материалы конференции: - М.: Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, 2014. -С.341-344.

177. Small, J. Mesoscopic thermal and thermoelectric measurements of individual carbon nanotubes [Text] / J. Small, L. Shi, P. Kim // Sol. State. Comm.-2003.-Vol. 127.-P. 181-186.

178. Small, J. Modulation of thermoelectric power of individual carbon nanotubes [Text] / J. Small, K. Perez, P. Kim // Phys. Rev. Lett. - 2003. -Vol. 91.-P. 256801.

179. Small, J. Thermopower measurement of individual single walled nanotubes [Text] / J. Small, P. Kim // Microscale thermophysical engineering. - 2004. - Vol. 8. - P. 1-5.

180. Egorushkin, V.E. Low-temperature thermopower in disordered carbon nanotubes [Text] / V.E. Egorushkin, N.V. Melnikova, N.G. Bobenko, A.N. Ponomarev // Nanosystems: physics, chemistry, mathematics. - 2013. -Vol. 4.-P. 622-629.

181. Sharapov, S.G. Anomalous growth of thermoelectric power in gapped graphene [Text] / S.G. Sharapov, A.A. Varlamov // Phys. Rev. В - 2012. -Vol. 86.-P. 035430.

182. Bolotin, K.I. Temperature-dependent transport in suspended graphene [Text] / K.I. Bolotin, К J. Sikes, J. Hone, H.L. Stormer, P. Kim // Physical review letters. -2008. - Vol. 101. № 9. - P. 096802.

183. Hwang, E.H. Acoustic phonon scattering limited carrier mobility in two-dimensional extrinsic graphene [Text] / E.H. Hwang, S.D. Sarma // Physical Review B. - 2008. - Vc 11. - P. 115