Управление оптическими и магнитными свойствами одномерных углеродных наноматериалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Чернов Александр Игоревич

• Чернов Александр Игоревич
• доктор наук
• 2022

Оглавление диссертации доктор наук Чернов Александр Игоревич

Реферат

Synopsis

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Оптические свойства и применение разделенных ОУНТ

1.1 Уменьшение спектральной ширины линий поглощения в суспензиях ОУНТ

1.1.1 Градиентное центрифугирование

1.1.2 Влияние температуры и растворимости ПАВ на оптические свойства ОУНТ

1.2 Основные принципы изолирования отдельных геометрий ОУНТ

1.2.1 Экспериментальные методы

1.2.2 Результаты

1.3 Применение разделенных ОУНТ, полевые транзисторы в качестве эффективных сенсоров

1.3.1 Экспериментальные методы

1.3.2 Результаты

1.4 Выводы к главе

ГЛАВА 2. Магнитные и электронные свойства разделенных ОУНТ

2.1 Магнитный фазовый переход в разделенных ОУНТ

2.1.1 Экспериментальные методы

2.1.2 Результаты

2.2 Обменное взаимодействие в разделенных ОУНТ

2.3 Особенности ферромагнитного резонанса в заполненных разделенных ОУНТ

2.3.1 Экспериментальные методы

2.3.2 Результаты

2.4 Внутренняя передача заряда в заполненных разделенных ОУНТ

2.4.1 Результаты

2.5 Выводы к главе

ГЛАВА 3. Оптические свойства заполненных ОУНТ

3.1 Одномерные наноструктуры внутри каналов нанотрубок

3.2 Комбинационное рассеяние света заполненных ферроценом ОУНТ

3.2.1 Результаты

3.2.2 Изотопное замещение для заполненных молекул

3.3 Молекулы коронена внутри ОУНТ

3.3.1 Особенности КР при заполнении ОУНТ молекулами коронена

3.4 Фотолюминесценция заполненных ОУНТ

3.4.1 Экспериментальные методы

3.4.2 Результаты

3.5 Фотолюминесценция инкапсулированных структур

3.5.1 Коронен и его производные

3.5.2 Упорядоченные молекулы коронена

3.5.3 Сравнение между стопками молекул и кристаллами, созданными вне каналов ОУНТ

3.5.4 Графеновые нанополосы. Влияние диаметра ОУНТ

3.6 Выводы к главе

ГЛАВА 4. Магнитные свойства заполненных ОУНТ

4.1 Магнитные нанополосы

4.1.1 Структура кобальт фталоцианиновых нанополос

4.1.2 Спектральные особенности кобальт фталоцианиновых нанополос

4.1.3 Оптическое поглощение нанополос

4.1.4 Магнитные свойства кобальт фталоцианиновых нанополос

4.2 Магнитные свойства одномерных соединений железа с серой внутри ОУНТ

4.2.1 Результаты

4.2.2 Заполнение при высоком давлении

4.3 Выводы к главе

ГЛАВА 5. Атомарно точные нанополосы графена

5.1 Кинетика роста графеновых нанополос

5.1.1 Фототермический синтез ГНП

5.1.2 Фототермический синтез 7-AGNR и их латеральное слияние

5.1.3 Фототермический синтез шевронных ГНП

5.2 Модуляция туннельного тока в гетероструктурах на основе графеновых нанополос

5.2.1 Концепция гетеропереходов на основе ГНП

5.2.2 Характеризация выровненных гетеропереходов ГНП

5.2.3 Перенос заряда в гетеропереходах ГНП

5.2.4 Сенсор на основе ГНП

5.3 Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список используемых сокращений

Благодарности

Литература

Список основных публикаций по теме работы

Тексты публикаций

Реферат

Общая характеристика диссертации

Актуальность темы

Исследования в области наноматериалов являются приоритетными и включены в несколько пунктов перечня критических технологий Российской Федерации. В данной работе изучаются физические свойства и методы управления свойствами одномерных материалов, таких как одностенные углеродные нанотрубки [1] и полосы графена [2]. Одностенные углеродные нанотрубки (ОУНТ) представляют собой уникальный материал с исключительными свойствами, который может быть использован во многих областях науки и техники [3-9]. Предварительным условием для реализации самых перспективных применений систем на основе ОУНТ является использование ОУНТ с идентичными параметрами [10]. В зависимости от электронной структуры ОУНТ могут обладать как металлическими, так и полупроводниковыми свойствами. При этом запрещенная зона полупроводниковых ОУНТ может быть различной. Для создания материалов с наиболее конкурентными характеристиками, к примеру, при использовании ОУНТ в качестве проводящих покрытий [11], либо каналов для полевых транзисторов [12], требуются одинаковые параметры используемых одномерных материалов [13]. Одним из наиболее перспективных подходов по получению одинаковых ОУНТ является пост-синтезная обработка и разделение по типу электронной проводимости и диаметру [10, 14]. Глава 1 посвящена изучению механизмов взаимодействий, которые обеспечивают выделение отдельных геометрий ОУНТ из суспензий с исходным широким распределением по диаметрам. Продемонстрировано применение разделенных ОУНТ в качестве сенсоров газов.

Получение и исследование идентичных ОУНТ является не только практически значимой задачей, но и имеет большую фундаментальную значимость. В Главе 2 изучены особенности разделенных по типу электронной проводимости ОУНТ.

Прогресс в области разделения ОУНТ позволил получить новый материал высокого качества и изучить особенности нанотрубок с идентичными свойствами [15], в которых проявляются эффекты не доступные в ансамбле различный геометрий. Изучение ОУНТ с одинаковыми параметрами электронной структуры позволяет, к примеру, ответить на вопрос о наличии отклика от спинов свободных электронов в металлических ОУНТ и об обнаружении состояния жидкости Томонаги - Латтинжера [16]. Использование разделенных ОУНТ позволяет более точно изменять электронные свойства материала, что является востребованным для наиболее технологически сложных применений [5].

Одним из функциональных свойств ОУНТ является способность выступать в качестве молекулярного наноконтейнера [17]. Сильные ковалентные sp2-гибридизованные связи в углеродных нанотрубках обуславливают стабильные и высокие термические и механические свойства. Вместе с очень низкой химической реактивностью эти наноконтейнеры служат тонким и прочным защитным слоем для внутренней структуры от агрессивной окружающей среды. Пространство внутри ОУНТ обеспечивает геометрические условия для образования одномерных и нульмерных структур [18]. Более того, инкапсулированные молекулы могут быть полимеризованы в новые формы внутри при поддержке нанотрубки [19]. После инкапсуляции были продемонстрированы различные нетрадиционные типы соединений атомов и молекул, включая одно-, двух- и тройные цепочки атомов, спирально скрученные структуры и другие сложные структуры [17, 20-22]. Диаметр нанотрубки не только определяет может ли молекула проникнуть внутрь, но также влияет на пространственное положение молекул и возможность формирования новых структур. Использование канала ОУНТ для формирования упорядоченных наноматериалов добавляет еще одну "степень свободы" в набор подходов для эффективного управления свойствами и позволяет создать наноматериал с требуемыми параметрами, как электронными, так и оптическими. Указанному кругу вопросов посвящены Главы 2 и 3 настоящей работы.

Заполнение ОУНТ позволяет также создавать функциональные магнитные наноматериалы [23]. Молекулярный магнетизм и непосредственно магнитные

молекулы в последнее время привлекают большое внимание, так как они обладают перспективами стать ключевыми элементами для квантовых технологий [24], обработки информации [25] и спинтроники [26]. Инкапсулированные магнитные наночастицы очень перспективны в контексте биомедицинских применений [27], устройств памяти [28] и магнитных датчиков [29]. Заполнение обеспечивает однородное распределение магнитных частиц вдоль оси нанотрубки. Помещение магнитных соединений внутрь нанотрубок является успешной стратегией для сохранения и усиления их свойств. К примеру, в случае мономолекулярных магнитов [23] инкапсуляция приводит к сокращению межмолекулярных диполь-дипольных взаимодействий между соседними молекулами, что усиливает магнитные свойства. Одномерное расположение может влиять на ориентацию вдоль легкой оси магнитов и приводить к увеличению коэрцитивной силы и продолжительности времени релаксации намагниченности [30]. Тем самым заполненные магнитными материалами ОУНТ представляют первостепенный интерес для новых спинтронных применений и квантовых технологий. В Главе 4 представлены результаты по созданию и изучению новых магнитных структур внутри ОУНТ.

Нанополосы графена (ГНП) - новый одномерный углеродный наноматериал, свойства которого, по аналогии с ОУНТ, зависят от их характерного размера [31, 32]. В случае ГНП, их свойства в большой степени зависят от ширины, геометрии края и вида атомов на краях полос. Планарная конфигурация материала и методы их синтеза обеспечивают удобную интеграцию в существующие технологические процессы. Важными являются задачи создания и изучения узких ГНП с шириной до 1,5 нм, которые наиболее интересны с точки зрения оптических свойств и управления их электронной структурой. Контроль над структурными параметрами ГНП на атомном уровне, создание устройств на их основе и объяснение физических принципов работы таких устройств являются принципиально важными для реализации потенциала нового материала в приложениях. Решению данных задач посвящена Глава 5. ГНП перспективны в качестве элементов электронных схем и

могут служить в роли активного элемента в полевом транзисторе для сверхчувствительных сенсоров.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление оптическими и магнитными свойствами одномерных углеродных наноматериалов»

Цель работы

Основная цель работы состоит в создании и исследовании новых одномерных углеродных наноструктур, включая изучение их физических свойств и реализацию новых методов получения материалов с желаемыми оптическими и магнитными свойствами для их последующего применения в функциональных устройствах. Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Изучить физику процессов, которые обеспечивают выделение отдельных геометрий ОУНТ из суспензий и выделение ОУНТ с одинаковыми параметрами; изучить основные закономерности работы сенсора газов на основе полупроводниковых ОУНТ.

2. Исследовать механизмы взаимодействий и процессы релаксации для полупроводниковых и металлических разделенных ОУНТ.

3. Изучить процессы переноса заряда в заполненных ферроценом ОУНТ; определить природу появляющихся новых колебаний в спектрах КР, заполненных молекулами ферроцена и коронена ОУНТ.

4. Изучить влияние создания ГНП внутри ОУНТ на оптические свойства нанотрубок; исследовать фотолюминесценцию упорядоченных молекул коронена и ГНП внутри ОУНТ.

5. Изучить возможность создания магнитных нанополос внутри ОУНТ и определить их отличительные особенности; объяснить эффекты ферромагнитного и антиферромагнитного упорядочения в заполненных серой ОУНТ.

6. Изучить кинетику роста атомарно точных полос графена; выявить особенности механизма переноса заряда в латеральных гетероструктурах на основе ГНП; изучить возможность использования гетеропереходов ГНП в качестве сенсоров.

Научная новизна

Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:

В Главе 1:

1. Выполнено сравнение основных методов разделения ОУНТ по типу проводимости и диаметрам. Определены механизмы взаимодействий, которые обеспечивают выделение отдельных геометрий нанотрубок из суспензий с исходным широким распределением по диаметрам. Предложена оптимизация технологии разделения для получения фракций ОУНТ высокой чистоты и относительного содержания нанотрубок одинакового типа.

2. Впервые продемонстрирована чувствительность полевых транзисторов на основе ОУНТ к молекулам 2-хлорфенол на уровне 10 миллионных долей. Такие транзисторы являются экономически эффективным решением для обнаружения низких уровней концентраций молекул 2-хлорфенол, которые широко распространены в окружающей среде, но при этом являются токсичными веществами.

В Главе 2:

1. Впервые были обнаружены различия в температуре перехода в ферромагнитное состояние для полупроводниковых и металлических ОУНТ. Разница в температурах перехода обусловлена взаимодействием спинов дефектов со свободными носителями, для металлических ОУНТ наблюдения были объяснены РККИ-обменным взаимодействием.

2. Впервые был изучен перенос заряда в разделенных по типу электронной проводимости и заполненных ферроценом ОУНТ. Обнаружен перенос заряда п-типа на атомы углерода ОУНТ с верхним пределом, который определяется эффективной валентностью железа в ферроцене. Характерным является более низкий перенос заряда на полупроводниковые ОУНТ, примерно на 30% по сравнению с металлическими ОУНТ.

В Главе 3:

1. Определена природа появляющихся новых колебаний в заполненных молекулами ферроцена после трансформации ОУНТ. Выполнено изотопное замещение для заполненных молекул. Впервые обнаружен ярко выраженный электронный переход при 1,84 эВ, соответствующий графеновым нанополосам.

2. Впервые изучено влияние создания ГНП внутри ОУНТ на оптические свойства нанотрубок. Обнаружено явление перераспределения интенсивности ФЛ между отдельными геометриями ОУНТ и смещения спектральных положений пиков ФЛ после заполнения. Для отдельных геометрий ОУНТ было продемонстрировано усиление фотолюминесценции в ~1,7 раза по сравнению с исходными ОУНТ.

3. На основе спектроскопии фотолюминесценции было впервые показано, что фотолюминесценция ГНП с шириной до 1 нм находится в видимом спектральном диапазоне.

В Главе 4:

1. Впервые продемонстрировано, что молекулы фталоцианина кобальта могут заполнять ОУНТ с диаметром 2 нм из газовой фазы и далее полимеризоваться с образованием магнитных нанополос внутри.

2. Влияние магнитных атомов кобальта было изучено с помощью измерений экваториального эффекта Керра при комнатной температуре. Для нанополос из фталоцианина кобальта внутри ОУНТ, нового созданного материала, обнаружено усиление (до 3 раз) магнитного отклика с тенденцией к насыщению, обычно наблюдаемой для ферромагнитных материалов.

3. Предложена модель магнитного взаимодействия для инкапсулированного наноматериала на основе серы внутри каналов ОУНТ. Антиферромагнитное упорядочение возникает из-за дальнего магнито-дипольного взаимодействия между инкапсулированными

наночастицами через стенки ОУНТ и обменного взаимодействия близко расположенных наночастиц.

В Главе 5:

1. Созданы ГНП при помощи нового лазерно-индуцированного метода. Исследована кинетика роста шевронных ГНП и 7-атомных полос графена с геометрией края "кресло". Впервые были определены константы скорости реакции полимеризации, циклодегидрирования и межполосного слияния для нескольких типов ГНП.

2. Впервые созданы и изучены транзисторы на основе гетеропереходов из атомарно точных 7- и 14- атомных графеновых полос. Выявлены механизмы переноса заряда для систем из 7 и 14- атомных полос графена с геометрией края "кресло".

3. Впервые создан наноэлектронный сенсор на основе латеральных гетеропереходов ГНП с гигантской чувствительностью к адсорбатам.

Научная и практическая значимость

Полученные в диссертации результаты имеют фундаментальное значение для развития области одномерных углеродных наноматериалов, которые могут послужить основой для применений в ближайшей перспективе. Так, определенные в работе механизмы взаимодействий, которые обеспечивают выделение отдельных геометрий ОУНТ с одинаковыми свойствами позволили создать полевой транзистор на основе ОУНТ, выступающий в роли чувствительного сенсора для летучих газов. При этом чувствительность к изученному типу молекул обусловлена увеличенной химической реакционной способностью разделенных полупроводниковых ОУНТ.

Более того, использование разделенных по типу электронной проводимости ОУНТ позволило изучить и определить механизмы взаимодействий в полупроводниковых и металлических ОУНТ. В металлических ОУНТ происходит взаимодействие спинов путем косвенного обмена с дополнительным вкладом дальнодействующего взаимодействия типа РККИ, в то время как для

полупроводниковых ОУНТ характерна спин-решеточная релаксация через процесс Орбаха. Данное исследование позволило ответить на вопрос о наличии отклика от спинов свободных электронов в металлических ОУНТ в состоянии жидкости Томонаги - Латтинжера.

Впервые было изучено различие в системах между инкапсулированными молекулами и ОУНТ с идентичным одинаковым типом электронной проводимости. Было обнаружено, что внутренний перенос заряда определяет результирующие электронные транспортные свойства в заполненных одномерных углеродных гибридах. Металлический или полупроводниковый тип ОУНТ имеет решающее значение для настройки и управления свойствами одномерного электронного транспорта в этих материалах, что является важным для дальнейших применений в наноэлектронике.

Впервые обнаруженная в данной работе фотолюминесценция инкапсулированных молекул коронена и нанополос графена может стать ключевой особенностью для применений в области сенсоров. Инкапсулированные фотолюминесцентно-активные структуры защищены ОУНТ. Важной является особенность излучения гибридного материала в двух спектральных диапазонах, видимом и ближнем ИК. Помимо этого, были обнаружены спектральные особенности каждого из типов инкапсулированного материала, которые позволяют оптически идентифицировать тип созданных наноструктур внутри каналов ОУНТ. Для ограниченного числа геометрий была обнаружена модификация запрещенной зоны ОУНТ при их заполнении, наряду с изменением величины квантового выхода фотолюминесценции. Понимание процессов, происходящих в заполненных ОУНТ, позволило реализовать контролируемое выборочное увеличение сигнала фотолюминесценции и выполнить точную настройку свойств гибридного материала, что открывает новые возможности для создания защищенных нано-излучателей.

Результаты работы по созданию магнитных нанополос внутри каналов ОУНТ открыли новый возможный практический путь по формированию протяженных магнитных одномерных наноструктур, что в свою очередь расширяет перспективы

для применений в области квантовых технологий, обработки информации и спинтроники, а также вносит вклад в развитие области молекулярного магнетизма.

Важные результаты получены в работах по изучению атомарно точных ГНП. В частности, демонстрация нового метода лазерно-индуцированного фототермического синтеза атомарно точных ГНП, с помощью которого впервые экспериментально определены константы скорости реакций полимеризации, циклодегидрирования и межполосного слияния. Продемонстрированный подход может быть пригоден для изготовления электронных компонентных схем непосредственно на плате с помощью лазерного луча. Изучение переноса заряда в латеральных гетеропереходах на основе монослоя ГНП имеет не только фундаментальное значение для описания механизмов взаимодействий в полевых транзисторах на их основе, но и практическую ценность.

Практическая значимость результатов диссертации заключается в том, что были изучены полевые транзисторы на основе полупроводниковых ОУНТ, которые прошли процедуру разделения. Продемонстрирована чувствительность сенсора к молекулам 2-хлорфенол (2-СР) на основе транзистора на уровне 10 миллионных долей с временем отклика менее 160 секунд. Данные полевые транзисторы являются экономически эффективным решением обнаружения низких уровней концентраций молекул 2-СР. Исследованы оптические свойства нескольких типов систем на основе одномерных углеродных наноматериалов, которые могут быть использованы в качестве оптических сенсоров и источников излучения в видимом и ближнем ИК спектральном диапазонах.

Для нового материала - нанополос графена был продемонстрирован новый лазерно-индуцированный метод синтеза и созданы несколько типов атомарно точных нанополос графена. Дальнейшие работы позволят осуществить внедрение лазерно-индуцированного метода в высокотехнологичные сферы производства. Рассмотрены физические принципы работы транзисторов на основе латеральных гетеропереходов ГНП и продемонстрирована работа транзистора в качестве сверхчувствительного сенсора. Созданный наноэлектронный сенсор обладает

гигантской чувствительностью к адсорбатам. На примере атомов лития продемонстрирована чувствительность сенсора на уровне 1 миллионной доли. Сверхвысокие показатели чувствительности были получены благодаря особенностям отклика туннельных полевых транзисторов на основе гетеропереходов полос графена и большой площади поверхности. Данный тип сенсоров может быть использован для детектирования сверхмалых количеств вещества.

Методология и методы исследования

Эксперименты, представленные в работе, проводились по нескольким направлениям. Пост-синтезная обработка наноматериалов с целью получения разделенных ОУНТ проводилась с суспензиями ОУНТ с использованием ультразвуковой обработки, ультрацентрифугирования и работы с химическими реактивами для получения требуемых концентраций поверхностно-активных веществ, полимеров и реализации разделения несколькими методиками.

Основными подходами к изучению свойств полученных одномерных углеродных наноматериалов являлись несколько типов оптической спектроскопии, включающие поглощение, фотолюминесценцию и комбинационное рассеяние света. Важным подходом являлось использование картирования фотолюминесценции, которое было реализовано при использовании перестраиваемых непрерывных лазеров для возбуждения фотолюминесценции на различных длинах волн. Данный подход позволил обнаружить различия в оптическом отклике для разных типов углеродных наноматериалов.

Магнитные свойства были исследованы с использованием как традиционных подходов, таких как метод ферромагнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса, сверхпроводящий магнетометр (SQUID) и магнитометр с вибрирующим зондом, которые позволяют измерять магнитный характер в "объеме" и требуют зачастую большого количества вещества, так и при помощи оптических методов. Прямое зондирование магнетизма в одномерных

наноструктурах вплоть до однослойного покрытия может быть достигнуто за счет магнитооптических эффектов двулучепреломления и дихроизма.

Достоверность результатов

Результаты диссертационной работы являются оригинальными, их достоверность обусловлена применением апробированных методик для проведения экспериментов, подтверждается соответствием теоретических результатов данным проведенных экспериментов. Положения и выводы, сформулированные в диссертации, получили квалифицированную апробацию на международных, российских научных конференциях и семинарах. Достоверность также подтверждается публикациями результатов исследований в рецензируемых научных изданиях.

Личный вклад

Личный вклад в диссертацию состоит в том, что все изложенные в диссертации оригинальные результаты получены автором, либо при его определяющем участии. В диссертацию, в частности, вошли исследования, проведенные автором до 2018 г. в группе в ИОФ РАН под руководством Е.Д. Образцовой. Автором были предложены способы решения задач и проведены эксперименты. Автором осуществлялась также постановка задач, разработка и реализация экспериментов, анализ экспериментальных данных и обсуждение полученных результатов. Часть экспериментов выполнена в сотрудничестве с П.В. Федотовым, Б.В. Сеньковским, А.В. Окотрубом, Я. Фальке, В.А. Ереминой, В.Л. Кузнецовым, М. Сауер, М. Хавличек, А.А. Захидовым, И.А. Никитским.

Апробация основных результатов

Результаты диссертационной работы докладывались автором на следующих международных и российских конференциях: Russian-French Workshop on Nanoscience and Nanotechnologies (РФ, 2008, 2013), International Conference on New

Diamond and Nano Carbons (Тайвань, 2008), International Nanotechnology Forum (РФ, 2008, 2009, 2010), International Workshop on Nanocarbon Photonics and Optoelectronics (Финляндия, 2008, 2010, 2012, 2014, 2016), International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials (Австрия, 2009, 2010, 2013, 2014, 2015, 2016, 2020), European material research society Spring Meeting (Франция, 2009), Japanese-Russian Young Scientists Conference on Nanomaterials and Nanotechnology (Япония, 2010), International School on Surface Science "TMAS" (РФ, 2012, 2013), International Seminar "Mathematical Models and Modeling in Laser-Plasma Processes and Advanced Scientific Technologies" (Черногория, 2015), Международная конференция по фотонике и информационной оптике (РФ, 2016, 2019), Young Scientist Summer School Nanocarbon for Optics and Electronics (РФ, 2016, 2017), International Workshop "Nanocarbon Photonics and Optoelectronics" (РФ, 2017), Всероссийская конференция с международным участием "Сильно коррелированные двумерные системы: от теории к практике" (РФ, 2018), включая приглашенные доклады на конференциях International Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials (г. Кирхберг, Австрия, 2012), International Workshop on Carbon nanotubes and graphene - new horizons (г. Москва, РФ, 2015), 2D Materials - International Congress on Graphene, 2D Materials and Applications (г. Сочи, РФ, 2019), Saratov Fall Meeting 2020 (онлайн), International workshop on quantum computing (г. Сочи, РФ, 2020), "Horizons for Nanophotonics 2021" (онлайн).

Материалы диссертации также докладывались автором на семинарах, коллоквиумах, открытых лекциях, в Российском квантовом центре (д. Сколково, Моск. обл., РФ), МФТИ на общефизическом семинаре (г. Долгопрудный, РФ), Университете Ноттингема (г. Ноттингем, Англия), Университете Кёльна (г. Кёльн, Германия), Техническом университете Берлина (г. Берлин, Германия), Техническом университете Дортмунда (г. Дортмунд, Германия), Национальном институте материаловедения (г. Цукуба, Япония), Университете Вены, физический факультет (г. Вена, Австрия), Университете Монпелье II (г. Монпелье, Франция), Университете Руана (г. Руан, Франция).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Полевые транзисторы на основе одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) полупроводникового типа могут выступать в качестве сенсора и обладают чувствительностью к молекулам 2-хлорфенол на уровне 10 миллионных долей. Высокий уровень чувствительности данного типа транзисторов к молекулам 2-хлорфенол обусловлен особенностями применения разделенных ОУНТ в качестве проводящих каналов.

2. В разделенных по типу электронной проводимости ОУНТ имеются различия в температуре перехода в ферромагнитное состояние. Разница в температурах перехода для двух систем обусловлена взаимодействием спинов дефектов со свободными носителями. Для металлических ОУНТ происходит взаимодействие спинов путем косвенного обмена с дополнительным вкладом дальнодействующего взаимодействия типа РККИ.

3. В ОУНТ, заполненных как молекулами ферроцена, так и молекулами коронена, возможно структурное преобразование внутри канала в нанополосу графена (ГНП). Диаметр ОУНТ играет решающую роль в организации инкапсулированных структур, в частности, определяет тип созданного наноматериала.

4. ГНП, терминированные водородом с шириной до 1 нм, демонстрируют фотолюминесценцию в видимом спектральном диапазоне. Существует обратная зависимость величины запрещенной зоны ГНП от её ширины. Упорядоченные молекулы коронена внутри ОУНТ обладают резонансными особенностями фотолюминесценции в диапазоне 475 - 625 нм.

5. Заполнение ОУНТ молекулами приводит к изменению свойств фотолюминесценции ОУНТ, в частности, к перераспределению

интенсивности фотолюминесценции между отдельными геометриями и смещениям спектральных положений пиков. Наблюдаемые эффекты объясняются изменением поперечного сечения ОУНТ после заполнения, а также эффектами диэлектрического экранирования молекулами и наноструктурами, которые образуются внутри. Для отдельных геометрий ОУНТ происходит усиление фотолюминесценции в ~1,7 раза по сравнению с исходными ОУНТ.

6. Молекулы фталоцианина кобальта могут быть использованы для заполнения ОУНТ с диаметром 2 нм из газовой фазы и далее полимеризоваться с образованием магнитных нанополос внутри. Для данного типа нанополос появляются новые моды колебаний в спектрах комбинационного рассеянии света на частотах 453 и 1239 см-1, возникающие из-за атомных смещений, локализованных вокруг точек соединения молекул фталоцианина кобальта.

7. Лазерно-индуцированный фототермический синтез позволяет создавать атомарно точные ГНП, включая "шевронные" ГНП (CGNR) и нанополосы с краем типа "кресло" (AGNR) различной ширины. Предельные константы скорости роста CGNR в несколько сотен раз меньше, чем для роста 7-AGNR. Для 7-AGNR возможно проведение межполосного слияния, которое приводит к эффективному формированию 14-AGNR, обладающих малой величиной запрещенной зоны.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 336 страниц. Список литературы содержит 372 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В реферате сформулирована цель и аргументирована научная новизна исследований, показана практическая значимость полученных результатов, представлены выносимые на защиту научные положения. Во введении обоснована актуальность диссертационной работы. Главы 1-5 содержат оригинальные научные результаты по следующим направлениям.

Глава 1 «Оптические свойства и применение разделенных ОУНТ»

посвящена изучению механизмов взаимодействий, которые обеспечивают выделение одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) с одинаковыми параметрами, что является основой для их успешного применения в высокотехнологичных областях. Рассмотрены оптические свойства разделенных ОУНТ и продемонстрировано применение разделенных по типу проводимости ОУНТ в полевых транзисторах. Создание водных суспензий ОУНТ в 2002 году позволило получить материал оптического качества, который стал с успехом применяться в новых областях науки и техники. Следующим этапом в улучшении оптических свойств ОУНТ можно считать применение процедур по выделению отдельных геометрий нанотрубок. В зависимости от геометрии, ОУНТ могут быть как металлами, так и полупроводниками с различной шириной запрещенной зоны.

Раздел 1.1 описывает влияние на оптические свойства, в частности на уменьшение спектральной ширины линий поглощения в суспензиях ОУНТ, после пост-синтезной обработки, изначально содержащих различные геометрии ОУНТ. Одной из методик пост-синтезной обработки является центрифугирование в среде с градиентом плотности. Градиентное центрифугирование позволяет в значительной степени сузить распределение по диаметрам, что приводит к уменьшению числа пиков поглощения, каждый из которых относится к отдельной геометрии ОУНТ, представленной в суспензии. Продемонстрирован универсальный характер метода градиентного центрифугирования для выделения ОУНТ с узким распределением по диаметрам вне зависимости от первоначального метода их синтеза. Достигнута ширина распределения ОУНТ по диаметрам менее

0,1 нм. Для суспензий с ОУНТ при выполнении градиентного центрифугирования продемонстрировано уменьшение спектральной ширины линий в оптическом поглощении. После разделения была достигнута доля полупроводниковых ОУНТ 95 %, металлических - 97 %.

В Разделе 1.2 проведено сравнение основных методов разделения ОУНТ по типу проводимости и диаметрам. Определены механизмы взаимодействий, которые обеспечивают выделение отдельных геометрий нанотрубок из суспензий с исходным широким распределением по диаметрам. Предложена оптимизация технологии разделения для получения фракций ОУНТ высокой чистоты и относительного содержания нанотрубок одинакового типа. Рассмотрены такие типы разделения как селективне взаимодействие с использованием сопряженных органических полимеров, методика водной двухфазной экстракции и гель-фильтрация. В случае селективного взаимодействия с полимерами, эффективность процесса разделения обусловлена сложным взаимодействием структуры основного каркаса сопряженного полимера (обеспечивающего п-п взаимодействие), молекулярной массы, которая определяет длину цепи, и функциональных групп полимера, которые влияют на общую плотность. Методика водной двухфазной экстракции основывается на применении водных растворов полиэтиленгликоля (ПЭГ) и декстрана (ДХ). Эти полимеры смешиваются при соотношении концентраций ниже фиксированной величины и разделяются на гидрофобную (с преобладанием ПЭГ) верхнюю и гидрофильную (с ДХ) нижнюю фазы. Процесс разделения обусловлен различной энергией сольватации этих двух фаз для ОУНТ, которая определяется покрытием ПАВ различных типов и геометрий нанотрубок. Важной методикой для разделения ОУНТ, которая позволяет производить разделение материала в больших количествах, является гель-фильтрация с использованием гидрофильных полимеров на основе агарозы и декстрана. На Рис. 1 а представлен результат разделения ОУНТ и селективное извлечение нанотрубок с геометриями (6,5); (7,5); (7,6); (8,4) при различных температурах для случая гель-фильтрации. Было изучено влияние температуры на извлечение отдельных геометрий нанотрубок при помощи методики гель-фильтрации с использованием

гидрофильных полимеров на основе агарозы и декстрана. В температурном диапазоне от 12 до 30 °С было произведено селективное извлечение нанотрубок с геометриями (6,5); (7,5); (7,6); (8,4). При температуре 15 °С продемонстрировано эффективное извлечение одной геометрии - (6,5). Комбинация двух температур 18 °С и 27 °С последовательно позволила извлечь ОУНТ с геометрией (7,6). Продемонстрировано, что с понижением температуры нанотрубки отдельных геометрий последовательно теряют способность адсорбироваться в геле, что приводит к изменению распределения в разделенных фракциях. Полученные разделенные по типу электронной проводимости ОУНТ были использованы для создания полевого транзистора (ОУНТПТ), данные результаты представлены в Разделе 1.3.

Одним из направлений в области применений ОУНТ является создание полевых транзисторов на их основе. Помимо непосредственного применения этих элементов в качестве транзисторов, они хорошо зарекомендовали себя для чувствительного обнаружения различных газов, таких как аммиак (КШ), диоксид азота (N02) и перекись водорода (Н2О2) с высокой чувствительностью в диапазоне миллионных долей (ррт). С помощью этого типа датчиков можно контролировать широкий спектр летучих органических соединений, включая полярные и неполярные молекулы. Более того, избирательность к конкретному типу аналита может быть достигнута на фоне других типов веществ в смеси и при различных уровнях влажности. Сенсорные применения ОУНТ на базе ОУНТПТ основаны на функционализации нанотрубок, что позволяет усилить взаимодействие с целевым газом. Детектирование производится при помощи анализа профиля протекающего тока и напряжения устройства. Расчеты методом теории функционала плотности показали, что легированные полупроводниковые углеродные нанотрубки могут взаимодействовать с еще большим классом материалов, в частности, с 2-хлорфенолом (2-СР), который известен как стойкий органический загрязнитель.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Чернов Александр Игоревич, 2022 год

Литература

1. Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S. Physical Properties of Carbon Nanotubes / R. Saito, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, PUBLISHED BY IMPERIAL COLLEGE PRESS AND DISTRIBUTED BY WORLD SCIENTIFIC PUBLISHING CO., 1998. 272 c.

2. Celis A., Nair M. N., Taleb-Ibrahimi A., [и др.]. Graphene nanoribbons: fabrication, properties and devices // Journal of Physics D: Applied Physics. 2016. № 14 (49). C. 143001.

3. Avouris P., Freitag M., Perebeinos V. Carbon-nanotube photonics and optoelectronics // Nature Photonics. 2008. № 6 (2). C. 341-350.

4. Zhang S., Pang J., Li Y., [и др.]. Emerging Internet of Things driven carbon nanotubes-based devices // Nano Research. 2022. № 5 (15). C. 4613-4637.

5. Hills G., Lau C., Wright A., [и др.]. Modern microprocessor built from complementary carbon nanotube transistors // Nature. 2019. № 7771 (572). C. 595-602.

6. Peng L.-M., Zhang Z., Qiu C. Carbon nanotube digital electronics // Nature Electronics. 2019. № 11 (2). C. 499-505.

7. Aharonovich I., Englund D., Toth M. Solid-state single-photon emitters // Nature Photonics. 2016. № 10 (10). C. 631-641.

8. Balandin A. A. Thermal properties of graphene and nanostructured carbon materials // Nature Materials. 2011. № 8 (10). C. 569-581.

9. Rutherglen C., Jain D., Burke P. Nanotube electronics for radiofrequency applications // Nature Nanotechnology. 2009. № 12 (4). C. 811-819.

10. Hersam M. C. Progress towards monodisperse single-walled carbon nanotubes // Nature Nanotechnology. 2008. № 7 (3). C. 387-394.

11. Wang W., Fernando K. A. S., Lin Y., [и др.]. Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes for Conductive Nanocomposites // Journal of the American Chemical Society. 2008. № 4 (130). C. 1415-1419.

12. Sun D., Timmermans M. Y., Tian Y., [и др.]. Flexible high-performance carbon nanotube integrated circuits // Nature Nanotechnology. 2011. № 3 (6). C. 156-161.

13. Li H., Gordeev G., Garrity O., [h gp.]. Separation of Specific Single-Enantiomer Single-Wall Carbon Nanotubes in the Large-Diameter Regime // ACS Nano. 2020. № 1 (14). C. 948-963.

14. Arnold M. S., Green A. A., Hulvat J. F., [h gp.]. Sorting carbon nanotubes by electronic structure using density differentiation // Nature Nanotechnology. 2006. № 1

(1). C. 60-65.

15. Tanaka T., Jin H., Miyata Y., [h gp.]. Simple and Scalable Gel-Based Separation of Metallic and Semiconducting Carbon Nanotubes // Nano Letters. 2009. № 4 (9). C. 1497-1500.

16. Ishii H., Kataura H., Shiozawa H., [h gp.]. Direct observation of Tomonaga-Luttinger-liquid state in carbon nanotubes at low temperatures // Nature. 2003. № 6966 (426). C. 540-544.

17. Khlobystov A. N. Carbon Nanotubes: From Nano Test Tube to Nano-Reactor // ACS Nano. 2011. № 12 (5). C. 9306-9312.

18. Lim H. E., Miyata Y., Kitaura R., [h gp.]. Growth of carbon nanotubes via twisted graphene nanoribbons // Nature Communications. 2013. (4). C. 2548.

19. Chuvilin A., Bichoutskaia E., Gimenez-Lopez M. C., [h gp.]. Self-assembly of a sulphur-terminated graphene nanoribbon within a single-walled carbon nanotube // Nature Materials. 2011. № 9 (10). C. 687-692.

20. Fujimori T., Morelos-Gomez A., Zhu Z., [h gp.]. Conducting linear chains of sulphur inside carbon nanotubes // Nature Communications. 2013. № 1 (4). C. 2162.

21. Eliseev A. A., Yashina L. V., Verbitskiy N. I., [h gp.]. Interaction between single walled carbon nanotube and 1D crystal in CuX@SWCNT (X=Cl, Br, I) nanostructures // Carbon. 2012. № 11 (50). C. 4021-4039.

22. Eliseev A. A., Falaleev N. S., Verbitskiy N. I., [h gp.]. Size-Dependent Structure Relations between Nanotubes and Encapsulated Nanocrystals // Nano Letters. 2017. № 2 (17). C. 805-810.

23. Carmen Giménez-Lopez M. del, Moro F., Torre A. la, [h gp.]. Encapsulation of single-molecule magnets in carbon nanotubes // Nature Communications. 2011. № 1

(2). C. 407.

24. Moreno-Pineda E., Wernsdorfer W. Measuring molecular magnets for quantum technologies // Nature Reviews Physics. 2021. № 9 (3). C. 645-659.

25. Leisegang M., Christ A., Haldar S., [h gp.]. Molecular Chains: Arranging and Programming Logic Gates // Nano Letters. 2021. № 1 (21). C. 550-555.

26. Coronado E. Molecular magnetism: from chemical design to spin control in molecules, materials and devices // Nature Reviews Materials. 2020. № 2 (5). C. 87-104.

27. Materon E. M., Miyazaki C. M., Carr O., [h gp.]. Magnetic nanoparticles in biomedical applications: A review // Applied Surface Science Advances. 2021. (6). C. 100163.

28. Allouche F., Lapadula G., Siddiqi G., [h gp.]. Magnetic Memory from Site Isolated Dy(III) on Silica Materials // ACS Central Science. 2017. № 3 (3). C. 244-249.

29. Rocha-Santos T. A. P. Sensors and biosensors based on magnetic nanoparticles // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2014. (62). C. 28-36.

30. Nakanishi R., Satoh J., Katoh K., [h gp.]. DySc2N@C80 Single-Molecule Magnetic Metallofullerene Encapsulated in a Single-Walled Carbon Nanotube // Journal of the American Chemical Society. 2018. № 35 (140). C. 10955-10959.

31. Han M. Y., Özyilmaz B., Zhang Y., [h gp.]. Energy Band-Gap Engineering of Graphene Nanoribbons // Physical Review Letters. 2007. № 20 (98). C. 206805.

32. Merino-Diez N., Garcia-Lekue A., Carbonell-Sanroma E., [h gp.]. Width-Dependent Band Gap in Armchair Graphene Nanoribbons Reveals Fermi Level Pinning on Au(111) // ACS Nano. 2017. № 11 (11). C. 11661-11668.

33. Khoshnood A., Lukanov B., Firoozabadi A. Temperature Effect on Micelle Formation: Molecular Thermodynamic Model Revisited // Langmuir. 2016. № 9 (32). C. 2175-2183.

34. Liu H., Tanaka T., Urabe Y., [h gp.]. High-Efficiency Single-Chirality Separation of Carbon Nanotubes Using Temperature-Controlled Gel Chromatography // Nano Letters. 2013. № 5 (13). C. 1996-2003.

35. Green A. A., Hersam M. C. Processing and properties of highly enriched double-wall carbon nanotubes // Nature Nanotechnology. 2009. № 1 (4). C. 64-70.

36. Ma X., Cambré S., Wenseleers W., [h gp.]. Quasiphase Transition in a Single File of Water Molecules Encapsulated in (6,5) Carbon Nanotubes Observed by Temperature-Dependent Photoluminescence Spectroscopy // Physical Review Letters. 2017. № 2 (118). C. 27402.

37. Yanagi K., Miyata Y., Tanaka T., [h gp.]. Colors of carbon nanotubes // Diamond and Related Materials. 2009. № 5 (18). C. 935-939.

38. Blase X., Benedict L. X., Shirley E. L., [h gp.]. Hybridization effects and metallicity in small radius carbon nanotubes // Physical Review Letters. 1994. №2 12 (72). C.1878-1881.

39. Ando T. Theory of Electronic States and Transport in Carbon Nanotubes // Journal of the Physical Society of Japan. 2005. № 3 (74). C. 777-817.

40. Reich S., Thomsen C., Ordejon P. Electronic band structure of isolated and bundled carbon nanotubes // Physical Review B. 2002. № 15 (65). C. 155411.

41. Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S. Trigonal warping effect of carbon nanotubes // Physical Review B. 2000. № 4 (61). C. 2981-2990.

42. Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S. Electronic structure of double-layer graphene tubules // Journal of Applied Physics. 1993. № 2 (73). C. 494-500.

43. Wang F., Dukovic G., Brus L. E., [h gp.]. The Optical Resonances in Carbon Nanotubes Arise from Excitons // Science. 2005. № 5723 (308). C. 838-841.

44. Kuzmany H., Plank W., Hulman M., [h gp.]. Determination of SWCNT diameters from the Raman response of the radial breathing mode // The European Physical Journal B - Condensed Matter and Complex Systems. 2001. № 3 (22). C. 307320.

45. O. Lamm Die Differentialgleichung der Ultrazentrifugierung // Ark. Mat. Astron. Fys. 21B, 1. 1929.

46. Nikitskiy I. A., Chernov A. I., Obraztsova E. D. Sorting Carbon Nanotubes by Density Gradient Ultracentrifugation // Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics.

2012. № 1 (7). C. 46-49.

47. Hasdeo E. H. Electronic Raman spectroscopy of metallic carbon nanotubes

48. Fano U. Effects of Configuration Interaction on Intensities and Phase Shifts // Physical Review. 1961. № 6 (124). C. 1866-1878.

49. Nish A., Hwang J.-Y., Doig J., [h gp.]. Highly selective dispersion of singlewalled carbon nanotubes using aromatic polymers // Nature Nanotechnology. 2007. № 10 (2). C. 640-646.

50. Weisman R. B., Bachilo S. M. Dependence of optical transition energies on structure for single-walled carbon nanptubes in aqueous suspension: an empirical Kataura plot // Nano Lett. 2003. № 9 (3). C. 1235-1238.

51. Chen J., Liu H., Weimer W. A., [h gp.]. Noncovalent Engineering of Carbon Nanotube Surfaces by Rigid, Functional Conjugated Polymers // Journal of the American Chemical Society. 2002. № 31 (124). C. 9034-9035.

52. Gomulya W., Costanzo G. D., Carvalho E. J. F. de, [h gp.]. Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes on Demand by Polymer Wrapping // Advanced Materials. 2013. № 21 (25). C. 2948-2956.

53. Hwang J.-Y., Nish A., Doig J., [h gp.]. Polymer Structure and Solvent Effects on the Selective Dispersion of Single-Walled Carbon Nanotubes // Journal of the American Chemical Society. 2008. № 11 (130). C. 3543-3553.

54. Jakubka F., Schießl S. P., Martin S., [h gp.]. Effect of Polymer Molecular Weight and Solution Parameters on Selective Dispersion of Single-Walled Carbon Nanotubes // ACS Macro Letters. 2012. № 7 (1). C. 815-819.

55. Khripin C. Y., Fagan J. A., Zheng M. Spontaneous Partition of Carbon Nanotubes in Polymer-Modified Aqueous Phases // Journal of the American Chemical Society. 2013. № 18 (135). C. 6822-6825.

56. Eremina V. A., Obraztsov P. A., Fedotov P. V., [h gp.]. Separation and optical identification of semiconducting and metallic single-walled carbon nanotubes // physica status solidi (b). 2017. № 5 (254). C. 1600659-n/a.

57. Liu H., Nishide D., Tanaka T., [h gp.]. Large-scale single-chirality separation of single-wall carbon nanotubes by simple gel chromatography // Nature Communications. 2011. № 1 (2). C. 309.

58. Hirano A., Tanaka T., Kataura H. Thermodynamic Determination of the Metal/Semiconductor Separation of Carbon Nanotubes Using Hydrogels // ACS Nano. 2012. № 11 (6). C. 10195-10205.

59. Hirano A., Tanaka T., Urabe Y., [h gp.]. pH- and Solute-Dependent Adsorption of Single-Wall Carbon Nanotubes onto Hydrogels: Mechanistic Insights into the Metal/Semiconductor Separation // ACS Nano. 2013. № 11 (7). C. 10285-10295.

60. Tanaka T., Urabe Y., Hirakawa T., [h gp.]. Simultaneous Chirality and Enantiomer Separation of Metallic Single-Wall Carbon Nanotubes by Gel Column Chromatography // Analytical Chemistry. 2015. № 18 (87). C. 9467-9472.

61. Vautier-Giongo C., Bales B. L. Estimate of the Ionization Degree of Ionic Micelles Based on Krafft Temperature Measurements // The Journal of Physical Chemistry B. 2003. № 23 (107). C. 5398-5403.

62. Tummala N. R., Striolo A. SDS Surfactants on Carbon Nanotubes: Aggregate Morphology // ACS Nano. 2009. № 3 (3). C. 595-602.

63. Chernov A. I., Predein A. Y., Danilyuk A. F., [h gp.]. Optical properties of silica aerogels with embedded multiwalled carbon nanotubes // physica status solidi (b). 2016. № 12 (253). C. 2440-2445.

64. Islam A. E., Rogers J. A., Alam M. A. Recent Progress in Obtaining Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes for Transistor Applications // Advanced Materials. 2015. № 48 (27). C. 7908-7937.

65. Bondavalli P., Legagneux P., Pribat D. Carbon nanotubes based transistors as gas sensors: State of the art and critical review // Sensors and Actuators B: Chemical. 2009. № 1 (140). C. 304-318.

66. Kybert N. J., Lerner M. B., Yodh J. S., [h gp.]. Differentiation of Complex Vapor Mixtures Using Versatile DNA-Carbon Nanotube Chemical Sensor Arrays // ACS Nano. 2013. № 3 (7). C. 2800-2807.

67. Jiang H., Zhang D., Wang R. Silicon-doped carbon nanotubes: a potential resource for the detection of chlorophenols/chlorophenoxy radicals // Nanotechnology. 2009. № 14 (20). C. 145501.

68. Chernov A. I., Eremina V. A., Shook J., [h gp.]. Field Effect Transistor Based on Solely Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes for the Detection of 2-Chlorophenol // physica status solidi (b). 2018. № 1 (255). C. 1700139.

69. Eremina V. A., Obraztsov P. A., Fedotov P. V., [h gp.]. Separation and optical identification of semiconducting and metallic single-walled carbon nanotubes // physica status solidi (b). 2017. № 5 (254). C. 1600659.

70. Chen Z., Appenzeller J., Knoch J., [h gp.]. The Role of Metal-Nanotube Contact in the Performance of Carbon Nanotube Field-Effect Transistors // Nano Letters. 2005. № 7 (5). C. 1497-1502.

71. Raychowdhury A., De V. K., Kurtin J., [h gp.]. Variation Tolerance in a Multichannel Carbon-Nanotube Transistor for High-Speed Digital Circuits // IEEE Transactions on Electron Devices. 2009. № 3 (56). C. 383-392.

72. Tulevski G. S., Franklin A. D., Frank D., [h gp.]. Toward High-Performance Digital Logic Technology with Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2014. № 9 (8). C. 87308745.

73. Boyd A., Dube I., Fedorov G., [h gp.]. Gas sensing mechanism of carbon nanotubes: From single tubes to high-density networks // Carbon. 2014. (69). C. 417423.

74. Sung D., Hong S., Kim Y.-H., [h gp.]. Ab initio study of the effect of water adsorption on the carbon nanotube field-effect transistor // Applied Physics Letters. 2006. № 24 (89). C. 243110.

75. Pierret R. F. Semiconductor Device Fundamentals / R. F. Pierret, MA: Addison Wesley, 1996.

76. Avouris P., Chen J. Nanotube electronics and optoelectronics // Materials Today. 2006. № 10 (9). C. 46-54.

77. Heinze S., Tersoff J., Martel R., [h gp.]. Carbon Nanotubes as Schottky Barrier Transistors // Physical Review Letters. 2002. № 10 (89). C. 106801.

78. Kohl C.-D., Wagner T. Gas Sensing Fundamentals / C.-D. Kohl, T. Wagner, Heidelberg: Springer-Verlag, 2014. 342 c.

79. Bushmaker A. W., Oklejas V., Walker D., [h gp.]. Single-ion adsorption and switching in carbon nanotubes // Nature Communications. 2016. № 1 (7). C. 10475.

80. Liao Q., Sun J., Gao L. Adsorption of chlorophenols by multi-walled carbon nanotubes treated with HNO3 and NH3 // Carbon. 2008. (46). C. 553-555.

81. Wang B., Huynh T.-P., Wu W., [h gp.]. Sensors: A Highly Sensitive Diketopyrrolopyrrole-Based Ambipolar Transistor for Selective Detection and Discrimination of Xylene Isomers (Adv. Mater. 21/2016) // Advanced Materials. 2016. № 21 (28). C. 4163.

82. Estrada D., Dutta S., Liao A., [h gp.]. Reduction of hysteresis for carbon nanotube mobility measurements using pulsed characterization // Nanotechnology. 2010. № 8 (21). C. 085702.

83. Rummeli M. H., Loffler M., Kramberger C., [h gp.]. Isotope-Engineered Single-Wall Carbon Nanotubes; A Key Material for Magnetic Studies // The Journal of Physical Chemistry C. 2007. № 11 (111). C. 4094-4098.

84. Petit P., Jouguelet E., Fischer J. E., [h gp.]. Electron spin resonance and microwave resistivity of single-wall carbon nanotubes // Physical Review B. 1997. № 15 (56). C. 9275-9278.

85. Dinse K.-P., Tol J. van, Ozarowski A., [h gp.]. Multi-Frequency EPR and DC Conductivity of Itinerant Spins in Single-Wall Carbon Nanotubes // Applied Magnetic Resonance. 2009. № 1 (37). C. 595.

86. Likodimos V., Glenis S., Guskos N., [h gp.]. Antiferromagnetic behavior in single-wall carbon nanotubes // Physical Review B. 2007. № 7 (76). C. 75420.

87. Corzilius B., Dinse K.-P., Slageren J. van, [h gp.]. Low-temperature anomaly of microwave absorption and ac susceptibility of single-wall carbon nanotubes: Bulk superconductivity and weak ferromagnetism // Physical Review B. 2007. № 23 (75). C. 235416.

88. Galambos M., Fabian G., Simon F., [h gp.]. Identifying the electron spin resonance of conduction electrons in alkali doped SWCNTs // physica status solidi (b). 2009. № 11-12 (246). C. 2760-2763.

89. Dora B., Gulacsi M., Koltai J., [h gp.]. Electron Spin Resonance Signal of Luttinger Liquids and Single-Wall Carbon Nanotubes // Physical Review Letters. 2008. № 10 (101). C. 106408.

90. Rauf H., Pichler T., Knupfer M., [h gp.]. Transition from a Tomonaga-Luttinger Liquid to a Fermi Liquid in Potassium-Intercalated Bundles of Single-Wall Carbon Nanotubes // Physical Review Letters. 2004. № 9 (93). C. 96805.

91. Osipov V. Yu., Shames A. I., Enoki T., [h gp.]. Magnetic and EPR studies of edge-localized spin paramagnetism in multi-shell nanographites derived from nanodiamonds // Diamond and Related Materials. 2009. № 2 (18). C. 220-223.

92. Makarova T. L. Magnetic properties of carbon structures // Semiconductors. 2004. № 6 (38). C. 615-638.

93. Wang Y., Huang Y., Song Y., [h gp.]. Room-Temperature Ferromagnetism of Graphene // Nano Letters. 2009. № 1 (9). C. 220-224.

94. Yang X., Wu G. Itinerant Flat-Band Magnetism in Hydrogenated Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2009. № 7 (3). C. 1646-1650.

95. Garaj S., Thien-Nga L., Gaal R., [h gp.]. Electronic properties of carbon nanohorns studied by ESR // Physical Review B. 2000. № 24 (62). C. 17115-17119.

96. Ayala P., Miyata Y., Blauwe K. de, [h gp.]. Disentanglement of the electronic properties of metallicity-selected single-walled carbon nanotubes // Physical Review B. 2009. № 20 (80). C. 205427.

97. Shenoy V. B. Atomistic calculations of elastic properties of metallic fcc crystal surfaces // Physical Review B. 2005. № 9 (71). C. 94104.

98. Costa A. T., Kirwan D. F., Ferreira M. S. Indirect exchange coupling between magnetic adatoms in carbon nanotubes // Physical Review B. 2005. № 8 (72). C. 85402.

99. Orbach R.:, Bleaney B. Spin-lattice relaxation in rare-earth salts // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. 1961. № 1319 (264). C. 458-484.

100. Blinc R., Arcon D., Cevc P., [h gp.]. Magnetic resonance of the weak organic magnet TDAE-C60 // Applied Magnetic Resonance. 1996. № 2 (11). C. 203-228.

101. Mozurkewich G., Elliott J. H., Hardiman M., [и др.]. Exchange-narrowed anisotropy contribution to the EPR width and shift in the Ag-Mn spin-glass // Physical Review B. 1984. № 1 (29). C. 278-287.

102. Havlicek M., Chernov A., Jantsch W., [и др.]. Magnetic phase transition for defect induced electron spins from fully metal-semiconductor separated SWCNTs // physica status solidi (b). 2012. № 12 (249). C. 2562-2567.

103. Havlicek M., Jantsch W., Wilamowski Z., [и др.]. Indirect exchange interaction in fully metal-semiconductor separated single-walled carbon nanotubes revealed by electron spin resonance // Physical Review B. 2012. № 4 (86). C. 45402.

104. Galambos M., Fabian G., Simon F., [и др.]. Identifying the electron spin resonance of conduction electrons in alkali doped SWCNTs // physica status solidi (b). 2009. № 11-12 (246). C. 2760-2763.

105. Shiozawa H., Pichler T., Gruneis A., [и др.]. A Catalytic Reaction Inside a Single-Walled Carbon Nanotube // Advanced Materials. 2008. № 8 (20). C. 1443-1449.

106. Гуревич А. Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках /

A. Г. Гуревич, Москва: Наука, 1973.

107. Polulyakh S. N., Berzhanskii V. N., Semuk E. Yu., [и др.]. Magnetoelastic Coupling Modulation at Ferromagnetic Resonance in Garnet Ferrite Films // Technical Physics. 2021. № 9 (66). C. 1011-1017.

108. Polulyakh S. N., Berzhanskii V. N., Semuk E. Yu., [и др.]. Ferromagnetic Resonance and Elastic Vibrations in Epitaxial Yttrium Iron Garnet Films // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2021. № 2 (132). C. 257-263.

109. Wright J. P., Attfield J. P., Radaelli P. G. Charge ordered structure of magnetite below the Verwey transition // Physical Review B. 2002. № 21 (66). C. 214422.

110. Vargas J. M., Lima E., Zysler R. D., [и др.]. Effective anisotropy field variation of magnetite nanoparticles with size reduction // The European Physical Journal

B. 2008. № 2 (64). C. 211-218.

111. Baldini E., Belvin C. A., Rodriguez-Vega M., [h gp.]. Discovery of the soft electronic modes of the trimeron order in magnetite // Nature Physics. 2020. № 5 (16). C. 541-545.

112. Yoshida J., Iida S. X-Ray Study of the Phase Transition in Magnetite // Journal of the Physical Society of Japan. 1979. № 5 (47). C. 1627-1633.

113. Pfeiffer R., Simon F., Kuzmany H., [h gp.]. Fine structure of the radial breathing mode of double-wall carbon nanotubes // Physical Review B. 2005. № 16 (72). C.161404.

114. Fleet M. E. The structure of magnetite // Acta Crystallographica Section B. 1981. № 4 (37). C. 917-920.

115. Verwey E. J. W., Haayman P. W. Electronic conductivity and transition point of magnetite ("Fe3O4") // Physica. 1941. № 9 (8). C. 979-987.

116. Walz F. The Verwey transition - a topical review // Journal of Physics: Condensed Matter. 2002. № 12 (14). C. R285-R340.

117. Yang J. B., Zhou X. D., Yelon W. B., [h gp.]. Magnetic and structural studies of the Verwey transition in Fe3-öO4 nanoparticles // Journal of Applied Physics. 2004. № 11 (95). C. 7540-7542.

118. Rümmeli M. H., Borowiak-Palen E., Gemming T., [h gp.]. Novel Catalysts, Room Temperature, and the Importance of Oxygen for the Synthesis of Single-Walled Carbon Nanotubes // Nano Letters. 2005. № 7 (5). C. 1209-1215.

119. Kramberger C., Rauf H., Knupfer M., [h gp.]. Potassium-intercalated singlewall carbon nanotube bundles: Archetypes for semiconductor/metal hybrid systems // Physical Review B. 2009. № 19 (79). C. 195442.

120. Ayala P., Arenal R., Loiseau A., [h gp.]. The physical and chemical properties of heteronanotubes // Reviews of modern physics. 2010. № 2 (82). C. 1843.

121. Smith B. W., Monthioux M., Luzzi D. E. Encapsulated C60 in carbon nanotubes // Nature. 1998. № 6709 (396). C. 323-324.

122. Kramberger C., Ayala P., Shiozawa H., [h gp.]. Disentanglement of the unoccupied electronic structure in metallic and semiconducting C 60 peapods // Physical Review B. 2011. № 19 (83). C. 195438.

123. Bandow S., Takizawa M., Hirahara K., [h gp.]. Raman scattering study of double-wall carbon nanotubes derived from the chains of fullerenes in single-wall carbon nanotubes // Chemical Physics Letters. 2001. № 1-3 (337). C. 48-54.

124. Li L.-J., Khlobystov A. N., Wiltshire J. G., [h gp.]. Diameter-selective encapsulation of metallocenes in single-walled carbon nanotubes // Nature materials. 2005. № 6 (4). C. 481-485.

125. Shiozawa H., Pichler T., Kramberger C., [h gp.]. Fine tuning the charge transfer in carbon nanotubes via the interconversion of encapsulated molecules // Physical Review B. 2008. № 15 (77). C. 153402.

126. Wang Y., He X., Wang K., [h gp.]. Ferrocene-functionalized SWCNT for electrochemical detection of T4 polynucleotide kinase activity // Biosensors and Bioelectronics. 2012. № 1 (32). C. 213-218.

127. Mostafavi S. T., Mehrnia M. R., Rashidi A. M. Preparation of nanofilter from carbon nanotubes for application in virus removal from water // Desalination. 2009. № 1-3 (238). C. 271-280.

128. Shah R., Zhang X. F., An X., [h gp.]. Ferrocene derived carbon nanotubes and their application as electrochemical double layer capacitor electrodes // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 2010. № 6 (10). C. 4043-4048.

129. Kramberger C., Rauf H., Shiozawa H., [h gp.]. Unraveling van Hove singularities in x-ray absorption response of single-wall carbon nanotubes // Physical Review B. 2007. № 23 (75). C. 235437.

130. Ayala P., Miyata Y., Blauwe K. de, [h gp.]. Disentanglement of the electronic properties of metallicity-selected single-walled carbon nanotubes // Physical Review B. 2009. № 20 (80). C. 205427.

131. Hitchcock A. P., Wen A. T., Ruhl E. Transition metal 2p excitaton of organometallic compounds studied by electron energy loss spectroscopy // Chemical physics. 1990. № 1 (147). C. 51-63.

132. Shiozawa H., Pichler T., Pfeiffer R., [h gp.]. Ferrocene encapsulated in singlewall carbon nanotubes: a precursor to secondary tubes // physica status solidi (b). 2007. № 11 (244). C. 4102-4105.

133. Seibold E. A., Sutton L. E. Structure of ferrocene // The Journal of Chemical Physics. 1955. № 10 (23). C. 1967.

134. Pichler T., Liu X., Knupfer M., [h gp.]. Electronic properties of intercalated single-wall carbon nanotubes and C60 peapods // New Journal of Physics. 2003. № 1 (5). C. 156.

135. Rauf H., Shiozawa H., Pichler T., [h gp.]. Influence of the C 60 filling on the nature of the metallic ground state in intercalated peapods // Physical Review B. 2005. №2 24 (72). C. 245411.

136. Otero E., Wilks R. G., Regier T., [h gp.]. Substituent effects in the iron 2p and carbon 1s Edge Near-Edge X-ray Absorption Fine Structure (NEXAFS) spectroscopy of ferrocene compounds // The Journal of Physical Chemistry A. 2008. № 4 (112). C. 624634.

137. Titov A. N., Yarmoshenko Y. M., Bazylewski P., [h gp.]. Charge transfer and band gap of ferrocene intercalated into TiSe2 // Chemical Physics Letters. 2010. № 4-6 (497). C. 187-190.

138. López M. F., Laubschat C., Gutierrez A., [h gp.]. Resonant photoemission at the 2p thresholds of Fe, Co, and Ni metal // Zeitschrift für Physik B Condensed Matter. 1994. № 1 (95). C. 9-12.

139. Cooper G., Green J. C., Payne M. P. Relative partial photoionization cross-sections and photoelectron branching ratios of the valence-bands of the group VIII metallocenes of iron, ruthenium and osmium // Molecular Physics. 1988. № 6 (63). C. 1031-1051.

140. Sauer M., Shiozawa H., Ayala P., [h gp.]. In situ filling of metallic singlewalled carbon nanotubes with ferrocene molecules // physica status solidi (b). 2012. № 12 (249). C. 2408-2411.

141. Kessler B., Bringer A., Cramm S., [h gp.]. Evidence for Incomplete Charge Transfer and La-Derived States in the Valence Bands of Endohedrally Doped L a@ C 82 // Physical Review Letters. 1997. № 12 (79). C. 2289.

142. Golden M. S., Pichler T., Rudolf P. Charge transfer and bonding in endohedral fullerenes from high-energy spectroscopy // Fullerene-Based Materials. 2004. C. 201— 229.

143. Ayala P., Kitaura R., Kramberger C., [и др.]. A resonant photoemission insight to the electronic structure of Gd nanowires templated in the hollow core of SWCNTs // Materials Express. 2011. № 1 (1). C. 30-35.

144. Chamberlain T. W., Biskupek J., Skowron S. T., [и др.]. Stop-Frame Filming and Discovery of Reactions at the Single-Molecule Level by Transmission Electron Microscopy // ACS Nano. 2017. № 3 (11). C. 2509-2520.

145. Pfeiffer R., Kuzmany H., Kramberger C., [и др.]. Unusual high degree of unperturbed environment in the interior of single-wall carbon nanotubes // Physical review letters. 2003. № 22 (90). C. 225501.

146. Takenobu T., Takano T., Shiraishi M., [и др.]. Stable and controlled amphoteric doping by encapsulation of organic molecules inside carbon nanotubes // Nature materials. 2003. № 10 (2). C. 683-688.

147. Fujita Y., Bandow S., Iijima S. Formation of small-diameter carbon nanotubes from PTCDA arranged inside the single-wall carbon nanotubes // Chemical physics letters. 2005. № 4-6 (413). C. 410-414.

148. Yanagi K., Miyata Y., Kataura H. Highly stabilized ß-carotene in carbon nanotubes // Advanced Materials. 2006. № 4 (18). C. 437-441.

149. Plank W., Pfeiffer R., Schaman C., [и др.]. Electronic Structure of Carbon Nanotubes with Ultrahigh Curvature // ACS Nano. 2010. № 8 (4). C. 4515-4522.

150. Cambré S., Campo J., Beirnaert C., [и др.]. Asymmetric dyes align inside carbon nanotubes to yield a large nonlinear optical response // Nat Nano. 2015. № 3 (10). C. 248-252.

151. Gaufrés E., Tang N. Y. W., Favron A., [и др.]. Aggregation Control of a-Sexithiophene via Isothermal Encapsulation Inside Single-Walled Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2016. № 11 (10). C. 10220-10226.

152. Tange M., Okazaki T., Liu Z., [h gp.]. Room-temperature Y-type emission of perylenes by encapsulation within single-walled carbon nanotubes // Nanoscale. 2016. № 15 (8). C. 7834-7839.

153. Talyzin A. V., Anoshkin I. V., Krasheninnikov A. V., [h gp.]. Synthesis of Graphene Nanoribbons Encapsulated in Single-Walled Carbon Nanotubes // Nano Letters. 2011. № 10 (11). C. 4352-4356.

154. Sinitsa A. S., Chamberlain T. W., Zoberbier T., [h gp.]. Formation of Nickel Clusters Wrapped in Carbon Cages: Toward New Endohedral Metallofullerene Synthesis // Nano Letters. 2017. № 2 (17). C. 1082-1089.

155. Miners S. A., Rance G. A., Khlobystov A. N. Chemical reactions confined within carbon nanotubes // Chem. Soc. Rev. 2016. № 17 (45). C. 4727-4746.

156. Komsa H.-P., Senga R., Suenaga K., [h gp.]. Structural Distortions and Charge Density Waves in Iodine Chains Encapsulated inside Carbon Nanotubes // Nano Letters. 2017. № 6 (17). C. 3694-3700.

157. Hart M., White E. R., Chen J., [h gp.]. Encapsulation and Polymerization of White Phosphorus Inside Single-Wall Carbon Nanotubes // Angewandte Chemie International Edition. 2017. № 28 (56). C. 8144-8148.

158. Tonkikh A. A., Rybkovskiy D. V., Orekhov A. S., [h gp.]. Optical properties and charge transfer effects in single-walled carbon nanotubes filled with functionalized adamantane molecules // Carbon. 2016. (109). C. 87-97.

159. Shi L., Rohringer P., Suenaga K., [h gp.]. Confined linear carbon chains as a route to bulk carbyne // Nature materials. 2016. № 6 (15). C. 634-639.

160. Zhang K., Zhang Y., Shi L. A review of linear carbon chains // Chinese Chemical Letters. 2020. № 7 (31). C. 1746-1756.

161. Okazaki T., Iizumi Y., Okubo S., [h gp.]. Coaxially stacked coronene columns inside single-walled carbon nanotubes // Angewandte Chemie - International Edition. 2011. № 21 (50). C. 4853-4857.

162. Anoshkin I. V., Talyzin A. V., Nasibulin A. G., [h gp.]. Coronene Encapsulation in Single-Walled Carbon Nanotubes: Stacked Columns, Peapods, and Nanoribbons // ChemPhysChem. 2014. № 8 (15). C. 1660-1665.

163. Chernov A. I., Fedotov P. V., Anoshkin I. V., [h gp.]. Single-walled carbon nanotubes as a template for coronene stack formation // Physica Status Solidi (B) Basic Research. 2014. № 12 (251). C. 2372-2377.

164. Fujihara M., Miyata Y., Kitaura R., [h gp.]. Dimerization-Initiated Preferential Formation of Coronene-Based Graphene Nanoribbons in Carbon Nanotubes // The Journal of Physical Chemistry C. 2012. № 28 (116). C. 15141-15145.

165. Chernov A. I., Fedotov P. V., Talyzin A. V., [h gp.]. Optical Properties of Graphene Nanoribbons Encapsulated in Single-Walled Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2013.№ 7. C. 6346-6353.

166. Takenobu T., Takano T., Shiraishi M., [h gp.]. Stable and controlled amphoteric doping by encapsulation of organic molecules inside carbon nanotubes // Nature Materials. 2003. № 10 (2). C. 683-688.

167. Sauer M., Shiozawa H., Ayala P., [h gp.]. Internal charge transfer in metallicity sorted ferrocene filled carbon nanotube hybrids // Carbon. 2013. (59). C. 237245.

168. Campo J., Piao Y., Lam S., [h gp.]. Enhancing single-wall carbon nanotube properties through controlled endohedral filling // Nanoscale Horiz. 2016. № 4 (1). C. 317-324.

169. Liu X., Kuzmany H., Saito T., [h gp.]. Temperature dependence of inner tube growth from ferrocene-filled single-walled carbon nanotubes // physica status solidi (b). 2011. № 11 (248). C. 2492-2495.

170. Plank W., Pfeiffer R., Scharman C., [h gp.]. Electronic structure and radial breathing mode for carbon nanotubes with ultra-high curvature // physica status solidi (b). 2010. № 11-12 (247). C. 2774-2778.

171. Gyimesi B., Koltai J., Zolyomi V., [h gp.]. I-band-like non-dispersive intershell interaction induced Raman lines in the D-band region of double-walled carbon nanotubes // Applied Physics A. 2015. № 2 (118). C. 587-593.

172. Gupta A. K., Tang Y., Crespi V. H., [h gp.]. Nondispersive Raman D band activated by well-ordered interlayer interactions in rotationally stacked bilayer graphene // Physical Review B. 2010. № 24 (82). C. 241406.

173. Renucci J. B., Tyte R. N., Cardona M. Resonant Raman scattering in silicon // Physical Review B. 1975. № 10 (11). C. 3885.

174. Martin R. M., Falicov L. M. Resonant raman scattering // Light scattering in Solids I. 1983. C. 79-145.

175. Brar V. W., Samsonidze G. G., Dresselhaus M. S., [и др.]. Second-order harmonic and combination modes in graphite, single-wall carbon nanotube bundles, and isolated single-wall carbon nanotubes // Physical Review B. 2002. №2 15 (66). C. 155418.

176. Schügerl F. B., Kuzmany H. Optical modes of trans-polyacetylene // The Journal of Chemical Physics. 1981. № 2 (74). C. 953-958.

177. Kuzmany H., Shi L., Martinati M., [и др.]. Well-defined sub-nanometer graphene ribbons synthesized inside carbon nanotubes // Carbon. 2021. (171). C. 221229.

178. Chamberlain T. W., Biskupek J., Skowron S. T., [и др.]. Isotope substitution extends the lifetime of organic molecules in transmission electron microscopy // Small. 2015. № 5 (11). C. 622-629.

179. Lebedeva I. V., Popov A. M., Knizhnik A. A., [и др.]. Chiral graphene nanoribbon inside a carbon nanotube: ab initio study // Nanoscale. 2012. № 15 (4). C. 4522-4529.

180. Zhu X., Su H. Excitons of edge and surface functionalized graphene nanoribbons // The Journal of Physical Chemistry C. 2010. №2 41 (114). C. 17257-17262.

181. Botka B., Füstös M. E., Klupp G., [и др.]. Low-temperature encapsulation of coronene in carbon nanotubes // physica status solidi (b). 2012. № 12 (249). C. 24322435.

182. Talyzin A. V., Luzan S. M., Leifer K., [и др.]. Coronene fusion by heat treatment: road to nanographenes // The Journal of Physical Chemistry C. 2011. № 27 (115). C. 13207-13214.

183. Fujihara M., Miyata Y., Kitaura R., [и др.]. Dimerization-initiated preferential formation of coronene-based graphene nanoribbons in carbon nanotubes // The Journal of Physical Chemistry C. 2012. № 28 (116). C. 15141-15145.

184. Ferrari A. C., Basko D. M. Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene // Nature Nanotechnology. 2013. № 4 (8). C. 235-246.

185. Huang H., Wei D., Sun J., [h gp.]. Spatially resolved electronic structures of atomically precise armchair graphene nanoribbons // Scientific Reports. 2012. (2). C. 983.

186. Verzhbitskiy I. A., Corato M. de, Ruini A., [h gp.]. Raman Fingerprints of Atomically Precise Graphene Nanoribbons // Nano Letters. 2016. № 6 (16). C. 34423447.

187. Ryu S., Han M. Y., Maultzsch J., [h gp.]. Reversible basal plane hydrogenation of graphene // Nano letters. 2008. № 12 (8). C. 4597-4602.

188. Ryu S., Maultzsch J., Han M. Y., [h gp.]. Raman spectroscopy of lithographically patterned graphene nanoribbons // ACS nano. 2011. № 5 (5). C. 41234130.

189. Levshov D. I., Avramenko M. v, Than X.-T., [h gp.]. Study of collective radial breathing-like modes in double-walled carbon nanotubes: combination of continuous two-dimensional membrane theory and Raman spectroscopy // Journal of Nanophotonics. 2015. № 1 (10). C. 012502.

190. Paillet M., Popov V. N., Tran H. N., [h gp.]. Optically active cross-band transition in double-walled carbon nanotube and its impact on Raman resonances // Carbon. 2022. (196). C. 950-960.

191. Liu X., Kuzmany H., Ayala P., [h gp.]. Selective Enhancement of Photoluminescence in Filled Single-Walled Carbon Nanotubes // Advanced Functional Materials. 2012. № 15 (22). C. 3202-3208.

192. Rohringer P., Shi L., Ayala P., [h gp.]. Selective Enhancement of Inner Tube Photoluminescence in Filled Double-Walled Carbon Nanotubes // Advanced Functional Materials. 2016. № 27 (26). C. 4874-4881.

193. Lee J., Kim H., Kahng S.-J., [h gp.]. Bandgap modulation of carbon nanotubes by encapsulated metallofullerenes. // Nature. 2002. № 6875 (415). C. 1005-8.

194. Okazaki T., Okubo S., Nakanishi T., [h gp.]. Optical Band Gap Modification of Single-Walled Carbon Nanotubes by Encapsulated Fullerenes // Journal of the American Chemical Society. 2008. № 12 (130). C. 4122-4128.

195. Tange M., Okazaki T., Iijima S. Influence of structure-selective fluorene-based polymer wrapping on optical transitions of single-wall carbon nanotubes // Nanoscale. 2014. № 1 (6). C. 248-254.

196. Rocha J.-D. R., Bachilo S. M., Ghosh S., [h gp.]. Efficient Spectrofluorimetric Analysis of Single-Walled Carbon // Analytical chemistry. 2011. № 83 (83). C. 74317437.

197. Cambré S., Santos S. M., Wenseleers W., [h gp.]. Luminescence Properties of Individual Empty and Water-Filled Single-Walled Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2012. № 3 (6). C. 2649-2655.

198. Nugraha A. R. T., Saito R., Sato K., [h gp.]. Dielectric constant model for environmental effects on the exciton energies of single wall carbon nanotubes // Applied Physics Letters. 2010. № 9 (97). C. 091905.

199. Shingo Okubo, Okazaki T., Kishi N., [h gp.]. Diameter-dependent band gap modification of single-walled carbon nanotubes by encapsulated fullerenes // Journal of Physical Chemistry C. 2009. № 2 (113). C. 571-575.

200. Yang L., Han J. Electronic structure of deformed carbon nanotubes // Physical Review Letters. 2000. № 1 (85). C. 154-157.

201. Osadchy A. V., Vorobyev I. V., Rybkovskiy D. V., [h gp.]. Ab-Initio Investigation of Band Structure of Graphene Nanoribbons Encapsulated in Single-Wall Carbon Nanotubes // Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 2013. № 1 (8). C. 91-94.

202. Ohno Y., Iwasaki S., Murakami Y., [h gp.]. Excitonic transition energies in single-walled carbon nanotubes: Dependence on environmental dielectric constant // Physica Status Solidi (B) Basic Research. 2007. № 11 (244). C. 4002-4005.

203. Silvera-Batista C. A., Wang R. K., Weinberg P., [h gp.]. Solvatochromic shifts of single-walled carbon nanotubes in nonpolar microenvironments // Physical Chemistry Chemical Physics. 2010. № 26 (12). C. 6990.

204. Iizumi Y., Suzuki H., Tange M., [h gp.]. Diameter selective electron transfer from encapsulated ferrocenes to single-walled carbon nanotubes. // Nanoscale. 2014. № 22 (6). C. 13910-4.

205. Tan P. H., Rozhin A. G., Hasan T., [h gp.]. Photoluminescence spectroscopy of carbon nanotube bundles: Evidence for exciton energy transfer // Physical Review Letters. 2007. № 13 (99). C. 137402.

206. Zolyomi V., Koltai J., Rusznyak A., [h gp.]. Intershell interaction in double walled carbon nanotubes: Charge transfer and orbital mixing // Physical Review B -Condensed Matter and Materials Physics. 2008. № 24 (77). C. 245403.

207. Kiowski O., Jester S. S., Lebedkin S., [h gp.]. Photoluminescence spectral imaging of ultralong single-walled carbon nanotubes: Micromanipulation-induced strain, rupture, and determination of handedness // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 2009. № 7 (80). C. 075426.

208. Spataru C. D., Léonard F. Many-body effects on the electronic and optical properties of strained semiconducting carbon nanotubes // Physical Review B. 2013. № 4 (88). C. 045404.

209. Georgi C., Green A. A., Hersam M. C., [h gp.]. Probing Exciton Localization in Single- Resolution Near-Field Microscopy // ACS nano. 2010. № 10 (4). C. 59145920.

210. Lim H. E., Miyata Y., Fujihara M., [h gp.]. Fabrication and Optical Probing of Highly Extended, Ultrathin Graphene Nanoribbons in Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2015. № 5 (9). C. 5034-5040.

211. Yanagi K., Iakoubovskii K., Matsui H., [h gp.]. Photosensitive function of encapsulated dye in carbon nanotubes // Journal of the American Chemical Society. 2007. № 16 (129). C. 4992-4997.

212. Yanagi K., Kataura H. Breaking Kasha's rule // Nature Photonics. 2010. № 4 (4). C. 200-201.

213. Loi M. A., Gao J., Cordella F., [h gp.]. Encapsulation of conjugated oligomers in single-walled carbon nanotubes: Towards nanohybrids for photonic devices // Advanced Materials. 2010. № 14 (22). C. 1635-1639.

214. Botka B., Fustos M. E., Tohati H. M., [h gp.]. Interactions and chemical transformations of coronene inside and outside carbon nanotubes // Small. 2014. № 7 (10). C. 1369-1378.

215. Fedotov P. V., Chernov A. I., Talyzin A. V., [h gp.]. Optical study of nanotube and coronene composites // Journal of nanoelectronics and optoelectronics. 2013. № 1 (8). C. 16-22.

216. Robertson J. M., White J. G. Crystal structure of coronene // Nature. 1944. № 3915 (154). C. 605.

217. Lempka H. J., Obenland S., Schmidt W. The molecular structure of Boente's "dicoronylene", as deduced from PE and UV spectroscopy // Chemical physics. 1985. № 2 (96). C. 349-360.

218. Denk R., Hohage M., Zeppenfeld P., [h gp.]. Exciton-dominated optical response of ultra-narrow graphene nanoribbons // Nature Communications. 2014. (5). C. 4253.

219. Chernov A. I., Obraztsova E. D. Photoluminescence of single-wall carbon nanotube films // physica status solidi (b). 2010. № 11-12 (247). C. 2805-2809.

220. Strano M. S. Probing chiral selective reactions using a revised Kataura plot for the interpretation of single-walled carbon nanotube spectroscopy // Journal of the American Chemical Society. 2003. № 51 (125). C. 16148-16153.

221. Yang S., Parks A. N., Saba S. A., [h gp.]. Photoluminescence from inner walls in double-walled carbon nanotubes: some do, some do not // Nano letters. 2011. № 10 (11). C. 4405-4410.

222. Levshov D. I., Parret R., Tran H.-N., [h gp.]. Photoluminescence from an individual double-walled carbon nanotube // Physical Review B. 2017. № 19 (96). C. 195410.

223. Zhang X., Wang Y., Gu M., [h gp.]. Molecular engineering of dispersed nickel phthalocyanines on carbon nanotubes for selective CO2 reduction // Nature Energy. 2020. № 9 (5). C. 684-692.

224. Li T., Bandari V. K., Hantusch M., [h gp.]. Integrated molecular diode as 10 MHz half-wave rectifier based on an organic nanostructure heterojunction // Nature Communications. 2020. № 1 (11). C. 1-10.

225. Kroll T., Aristov V. Y., Molodtsova V., [h gp.]. Spin and orbital ground state of Co in cobalt phthalocyanine // Journal of Physical Chemistry A. 2009. № 31 (113). C. 8917-8922.

226. Barraud C., Bouzehouane K., Deranlot C., [h gp.]. Phthalocyanine based molecular spintronic devices // Dalton Transactions. 2016. № 42 (45). C. 16694-16699.

227. Cinchetti M., Dediu V. A., Hueso L. E. Activating the molecular spinterface // Nature Materials. 2017. № 5 (16). C. 507-515.

228. Thiele, S., Balestro, F., Ballou, R., Klyatskaya, S., Ruben, M., Wernsdorfer W. Electrically driven nuclear spin resonance in single-molecule magnets 2014. № 6188 (344).

229. Atzori M., Tesi L., Morra E., [h gp.]. Room-Temperature Quantum Coherence and Rabi Oscillations in Vanadyl Phthalocyanine: Toward Multifunctional Molecular Spin Qubits // Journal of the American Chemical Society. 2016. № 7 (138). C. 21542157.

230. Warner M., Din S., Tupitsyn I. S., [h gp.]. Potential for spin-based information processing in a thin-film molecular semiconductor // Nature. 2013. № 7477 (503). C. 504-508.

231. Aromi G., Aguilà D., Gamez P., [h gp.]. Design of magnetic coordination complexes for quantum computing // Chemical Society Reviews. 2012. № 2 (41). C. 537546.

232. Lunghi A., Totti F., Sessoli R., [h gp.]. The role of anharmonic phonons in under-barrier spin relaxation of single molecule magnets // Nature Communications. 2017. (8).

233. Liu F., Krylov D. S., Spree L., [h gp.]. Single molecule magnet with an unpaired electron trapped between two lanthanide ions inside a fullerene // Nature Communications. 2017. № May (8).

234. Domanov O., Weschke E., Saito T., [h gp.]. Exchange coupling in a frustrated trimetric molecular magnet reversed by a 1D nano-confinement // Nanoscale. 2019. № 22 (11). C. 10615-10621.

235. Villalva J., Develioglu A., Montenegro-Pohlhammer N., [h gp.]. Spin-state-dependent electrical conductivity in single-walled carbon nanotubes encapsulating spin-crossover molecules // Nature Communications. 2021. № 1 (12). C. 1-8.

236. Krichevsky D. M., Shi L., Baturin V. S., [h gp.]. Magnetic nanoribbons with embedded cobalt grown inside single-walled carbon nanotubes // Nanoscale. 2022. № 5 (14). C. 1978-1989.

237. Kuzmany H., Shi L., Martinati M., [h gp.]. Well-defined sub-nanometer graphene ribbons synthesized inside carbon nanotubes // Carbon. 2021. (171). C. 221229.

238. Tong W. Y., Djurisic A. B., Xie M. H., [h gp.]. Metal phthalocyanine nanoribbons and nanowires // The Journal of Physical Chemistry B. 2006. № 35 (110). C.17406-17413.

239. Chamberlain T. W., Biskupek J., Rance G. A., [h gp.]. Size, Structure, and Helical Twist of Graphene Nanoribbons Controlled by Confinement in Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2012. № 5 (6). C. 3943-3953.

240. Gillen R., Mohr M., Thomsen C., [h gp.]. Vibrational properties of graphene nanoribbons by first-principles calculations // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 2009. № 15 (80). C. 1-9.

241. Fedotov P. V., Rybkovskiy D. V., Chernov A. I., [h gp.]. Excitonic Photoluminescence of Ultra-Narrow 7-Armchair Graphene Nanoribbons Grown by a New "Bottom-Up" Approach on a Ni Substrate under Low Vacuum // The Journal of Physical Chemistry C. 2020. № 47 (124). C. 25984-25991.

242. Chernov A. I., Fedotov P. V., Lim H. E., [h gp.]. Band gap modification and photoluminescence enhancement of graphene nanoribbon filled single-walled carbon nanotubes // Nanoscale. 2018. № 6 (10). C. 2936-2943.

243. Chowdhury A., Biswas B., Majumder M., [h gp.]. Studies on phase transformation and molecular orientation in nanostructured zinc phthalocyanine thin films annealed at different temperatures // Thin Solid Films. 2012. № 21 (520). C. 66956704.

244. Krichevsky D. M., Zasedatelev A. V., Tolbin A. Yu., [h gp.]. Highly transparent low-symmetry zinc phthalocyanine-based monolayers for NO 2 gas detection // Thin Solid Films. 2017. (642). C. 295-302.

245. Eisfeld A., Briggs J. S. The J- and H-bands of organic dye aggregates // Chemical Physics. 2006. № 2-3 (324). C. 376-384.

246. Kasha M. Energy transfer mechanisms and the molecular exciton model for molecular aggregates // Radiation Research. 2012. № 2 (178). C. 55-70.

247. El-Nahass M. M., El-Gohary Z., Soliman H. S. Structural and optical studies of thermally evaporated CoPc thin films // Optics and Laser Technology. 2003. № 7 (35). C. 523-531.

248. Bezouw S. van, Arias D. H., Ihly R., [h gp.]. Diameter-Dependent Optical Absorption and Excitation Energy Transfer from Encapsulated Dye Molecules toward Single-Walled Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2018. № 7 (12). C. 6881-6894.

249. Jiang S., Li L., Wang Z., [h gp.]. Controlling magnetism in 2D CrI3 by electrostatic doping // Nature Nanotechnology. 2018. № 7 (13). C. 549-553.

250. Zvezdin A. K., Kotov V. A. Modern magnetooptics and magnetooptical materials // Institute of Physics Pub, Bristol. 1997. C. 404.

251. Annese E., Fujii J., Vobornik I., [h gp.]. Control of the magnetism of cobalt phthalocyanine by a ferromagnetic substrate // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 2011. № 17 (84). C. 1-7.

252. Chen X., Alouani M. Effect of metallic surfaces on the electronic structure, magnetism, and transport properties of Co-phthalocyanine molecules // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 2010. № 9 (82). C. 1-11.

253. Wu W., Harrison N. M., Fisher A. J. Electronic structure and exchange interactions in cobalt-phthalocyanine chains // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 2013. № 2 (88). C. 1-9.

254. Serri M., Wu W., Fleet L. R., [h gp.]. High-temperature antiferromagnetism in molecular semiconductor thin films and nanostructures // Nature Communications. 2014. (5). C. 1-9.

255. Briones-Leon A., Ayala P., Liu X., [h gp.]. Orbital and spin magnetic moments of transforming one-dimensional iron inside metallic and semiconducting carbon nanotubes // Physical Review B. 2013. № 19 (87). C. 195435.

256. Gredig T., Colesniuc C. N., Crooker S. A., [h gp.]. Substrate-controlled ferromagnetism in iron phthalocyanine films due to one-dimensional iron chains // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 2012. № 1 (86). C. 1-6.

257. Evangelisti M., Bartolomé J., Jongh L. J. de, [h gp.]. Magnetic properties of (formula presented)-iron(II) phthalocyanine // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 2002. № 14 (66). C. 1-11.

258. Rafiee E., Khodayari M. Starch as a green source for Fe3O4@carbon core-shell nanoparticles synthesis: a support for 12-tungstophosphoric acid, synthesis, characterization, and application as an efficient catalyst // Research on Chemical Intermediates. 2016. № 4 (42). C. 3523-3536.

259. Carmen Giménez-López M. del, Moro F., Torre A. la, [h gp.]. Encapsulation of single-molecule magnets in carbon nanotubes // Nature Communications. 2011. № 1 (2). C. 407.

260. Korneva G., Ye H., Gogotsi Y., [h gp.]. Carbon Nanotubes Loaded with Magnetic Particles // Nano Letters. 2005. № 5 (5). C. 879-884.

261. Rana R. K., Xu X. N., Yeshurun Y., [h gp.]. Preparation, Texture, and Magnetic Properties of Carbon Nanotubes/Nanoparticles Doped with Cobalt // The Journal of Physical Chemistry B. 2002. № 16 (106). C. 4079-4084.

262. Che R. C., Peng L.-M., Duan X. F., [h gp.]. Microwave Absorption Enhancement and Complex Permittivity and Permeability of Fe Encapsulated within Carbon Nanotubes // Advanced Materials. 2004. № 5 (16). C. 401-405.

263. Zhang X. X., Wen G. H., Huang S., [h gp.]. Magnetic properties of Fe nanoparticles trapped at the tips of the aligned carbon nanotubes // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2001. № 1 (231). C. 9-12.

264. Lee J.-S., Song Y.-J., Hsu H.-S., [h gp.]. Magnetic enhancement of carbon-encapsulated magnetite nanoparticles // Journal of Alloys and Compounds. 2019. (790). C.716-722.

265. Katoh K., Yamashita S., Yasuda N., [h gp.]. Control of the Spin Dynamics of Single-Molecule Magnets by using a Quasi One-Dimensional Arrangement // Angewandte Chemie International Edition. 2018. № 30 (57). C. 9262-9267.

266. Cleuziou J.-P., Wernsdorfer W., Ondar5uhu T., [h gp.]. Electrical Detection of Individual Magnetic Nanoparticles Encapsulated in Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2011. № 3 (5). C. 2348-2355.

267. Danilyuk A. L., Kukharev A. V., Cojocaru C. S., [h gp.]. Impact of aligned carbon nanotubes array on the magnetostatic isolation of closely packed ferromagnetic nanoparticles // Carbon. 2018. (139). C. 1104-1116.

268. Iskhakov R. S., Komogortsev S. v, Balaev A. D., [h gp.]. Fe nanowires in carbon nanotubes as an example of a one-dimensional system of exchange-coupled ferromagnetic nanoparticles // Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters. 2003. № 4 (78). C. 236-240.

269. Qi X., Xu J., Zhong W., [h gp.]. Controllable synthesis, characterization, and magnetic properties of magnetic nanoparticles encapsulated in carbon nanocages and carbon nanotubes // Diamond and Related Materials. 2014. (45). C. 12-19.

270. Zagainova V. S., Makarova T. L., Okotrub A. v, [h gp.]. Magnetic Properties of Carbon Nanotubes with Low Content of Fe // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2010. № 4-6 (18). C. 569-573.

271. Shiozawa H., Briones-Leon A., Domanov O., [h gp.]. Nickel clusters embedded in carbon nanotubes as high performance magnets // Scientific Reports. 2015. № 1 (5). C. 15033.

272. He M., Jiang H., Kauppi I., [h gp.]. Insights into chirality distributions of single-walled carbon nanotubes grown on different CoxMg1-xO solid solutions // Journal of Materials Chemistry A. 2014. № 16 (2). C. 5883-5889.

273. Gurova O. A., Arhipov V. E., Koroteev V. O., [h gp.]. Purification of SingleWalled Carbon Nanotubes Using Acid Treatment and Magnetic Separation // physica status solidi (b). 2019. № 9 (256). C. 1800742.

274. Fu C., Oviedo M. B., Zhu Y., [h gp.]. Confined Lithium-Sulfur Reactions in Narrow-Diameter Carbon Nanotubes Reveal Enhanced Electrochemical Reactivity // ACS Nano. 2018. № 10 (12). C. 9775-9784.

275. Caban-Acevedo M., Faber M. S., Tan Y., [h gp.]. Synthesis and Properties of Semiconducting Iron Pyrite (FeS2) Nanowires // Nano Letters. 2012. № 4 (12). C. 19771982.

276. Zhu Y., Fan X., Suo L., [h gp.]. Electrospun FeS2@Carbon Fiber Electrode as a High Energy Density Cathode for Rechargeable Lithium Batteries // ACS Nano. 2016. № 1 (10). C. 1529-1538.

277. Xu L., Hu Y., Zhang H., [h gp.]. Confined Synthesis of FeS2 Nanoparticles Encapsulated in Carbon Nanotube Hybrids for Ultrastable Lithium-Ion Batteries // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2016. № 8 (4). C. 4251-4255.

278. Fan M., Zhang L., Li K., [h gp.]. FeS2@C Core-Shell Nanochains as Efficient Electrocatalysts for Hydrogen Evolution Reaction // ACS Applied Nano Materials. 2019. № 6 (2). C. 3889-3896.

279. Burgardt P., Seehra M. S. Magnetic susceptibility of iron pyrite (FeS2) between 4.2 and 620 K // Solid State Communications. 1977. № 2 (22). C. 153-156.

280. Adachi K., Sato K. Origin of Magnetic Anisotropy Energy of Fe7S8 and Fe7Se8 // Journal of Applied Physics. 1968. № 2 (39). C. 1343-1344.

281. Wang M., Yi M., Frandsen B. A., [h gp.]. Observation of a $C$-type short-range antiferromagnetic order in layer spacing expanded FeS // Physical Review Materials. 2020. № 3 (4). C. 34802.

282. Powell A. v, Vaqueiro P., Knight K. S., [h gp.]. Structure and magnetism in synthetic pyrrhotite Fe7S8: A powder neutron-diffraction study // Physical Review B. 2004. № 1 (70). C. 14415.

283. Roberts A. P. Magnetic properties of sedimentary greigite (Fe3S4) // Earth and Planetary Science Letters. 1995. № 3 (134). C. 227-236.

284. Limpinsel M., Farhi N., Berry N., [h gp.]. An inversion layer at the surface of n-type iron pyrite // Energy & Environmental Science. 2014. № 6 (7). C. 1974-1989.

285. Apostolov A. T., Apostolova I. N., Trimper S., [h gp.]. Origin of Ferromagnetism in Pure and Ion Doped Pyrite FeS2 Nanoparticles // physica status solidi (b). 2019. № 10 (256). C. 1900201.

286. Xia J., Jiao J., Dai B., [h gp.]. Facile synthesis of FeS2 nanocrystals and their magnetic and electrochemical properties // RSC Advances. 2013. № 17 (3). C. 6132— 6140.

287. Sedelnikova, O.V.; Gurova, O.A.; Makarova, A.A.; Fedorenko, A.D.; Nikolenko, A.D.; Plyusnin, P.E.; Arenal, R.; Bulusheva, L.G.; Okotrub A. V. Light-Induced Sulfur Transport inside Single-Walled Carbon Nanotubes // Nanomaterials. 2020. № 5 (10). C. 818.

288. Kissin S. A., Scott S. D. Phase relations involving pyrrhotite below 350 degrees C // Economic Geology. 1982. № 7 (77). C. 1739-1754.

289. Li G., Fu C., Oviedo M. B., [h gp.]. Giant Raman Response to the Encapsulation of Sulfur in Narrow Diameter Single-Walled Carbon Nanotubes // Journal of the American Chemical Society. 2016. № 1 (138). C. 40-43.

290. Baum A., Milosavljevic A., Lazarevic N., [h gp.]. Phonon anomalies in FeS // Physical Review B. 2018. № 5 (97). C. 54306.

291. Boughriet A., Figueiredo R. S., Laureyns J., [h gp.]. Identification of newly generated iron phases in recent anoxic sediments: 57Fe Mossbauer and microRaman spectroscopic studies // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. 1997. № 17 (93). C. 3209-3215.

292. Vogt H., Chattopadhyay T., Stolz H. J. Complete first-order Raman spectra of the pyrite structure compounds FeS2, MnS2 AND SiP2 // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1983. № 9 (44). C. 869-873.

293. Cui W., Saito T., Ayala P., [h gp.]. Oxidation stability of confined linear carbon chains, carbon nanotubes, and graphene nanoribbons as 1D nanocarbons // Nanoscale. 2019. № 32 (11). C. 15253-15258.

294. Borowiak-Palen E., Mendoza E., Bachmatiuk A., [h gp.]. Iron filled singlewall carbon nanotubes - A novel ferromagnetic medium // Chemical Physics Letters. 2006. № 1 (421). C. 129-133.

295. Rong C. -B., Li D., Nandwana V., [h gp.]. Size-Dependent Chemical and Magnetic Ordering in L10-FePt Nanoparticles // Advanced Materials. 2006. № 22 (18). C. 2984-2988.

296. Cowburn R. P., Koltsov D. K., Adeyeye A. O., [h gp.]. Single-Domain Circular Nanomagnets // Physical Review Letters. 1999. № 5 (83). C. 1042-1045.

297. Gelvez C. F., Patino E. J. Coercive field enhancement in Co nanodisks: singledomain to vortex switching // Journal of Physics: Condensed Matter. 2019. № 13 (31). C. 13LT01.

298. Miyaura K., Miyata Y., Thendie B., [h gp.]. Extended-conjugation n-electron systems in carbon nanotubes // Scientific Reports. 2018. № 1 (8). C. 8098.

299. Bedanta S., Eimüller T., Kleemann W., [h gp.]. Overcoming the Dipolar Disorder in Dense CoFe Nanoparticle Ensembles: Superferromagnetism // Physical Review Letters. 2007. № 17 (98). C. 176601.

300. Zhang X., Scott T., Socha T., [h gp.]. Phase Stability and Stoichiometry in Thin Film Iron Pyrite: Impact on Electronic Transport Properties // ACS Applied Materials & Interfaces. 2015. № 25 (7). C. 14130-14139.

301. Roberts D. M., Russek S. E., Stoldt C. R. Synthetic iron pyrite across length scales: interfacial defects and macroscopic properties // CrystEngComm. 2019. № 21 (21). C. 3304-3312.

302. Barone V., Hod O., Scuseria G. E. Electronic structure and stability of semiconducting graphene nanoribbons // Nano letters. 2006. № 12 (6). C. 2748-2754.

303. Prezzi D., Varsano D., Ruini A., [h gp.]. Optical properties of graphene nanoribbons: The role of many-body effects // Physical Review B. 2008. № 4 (77). C. 041404.

304. Zhu X., Su H. Scaling of excitons in graphene nanoribbons with armchair shaped edges // The Journal of Physical Chemistry A. 2011. № 43 (115). C. 11998-12003.

305. Alfonsi J., Meneghetti M. Excitonic properties of armchair graphene nanoribbons from exact diagonalization of the Hubbard model // New Journal of Physics. 2012. № 5 (14). C. 053047.

306. Son Y.-W., Cohen M. L., Louie S. G. Energy gaps in graphene nanoribbons // Physical review letters. 2006. № 21 (97). C. 216803.

307. Yang L., Park C.-H., Son Y.-W., [h gp.]. Quasiparticle energies and band gaps in graphene nanoribbons // Physical Review Letters. 2007. № 18 (99). C. 186801.

308. Cai J., Ruffieux P., Jaafar R., [h gp.]. Atomically precise bottom-up fabrication of graphene nanoribbons // Nature. 2010. № 7305 (466). C. 470-473.

309. Kimouche A., Ervasti M. M., Drost R., [h gp.]. Ultra-narrow metallic armchair graphene nanoribbons // Nature communications. 2015. № 1 (6). C. 1-6.

310. Ruffieux P., Wang S., Yang B., [h gp.]. On-surface synthesis of graphene nanoribbons with zigzag edge topology // Nature. 2016. № 7595 (531). C. 489-492.

311. Talirz L., Ruffieux P., Fasel R. On-surface synthesis of atomically precise graphene nanoribbons // Advanced materials. 2016. № 29 (28). C. 6222-6231.

312. Talirz L., Sode H., Dumslaff T., [h gp.]. On-surface synthesis and characterization of 9-atom wide armchair graphene nanoribbons // ACS nano. 2017. № 2 (11). C. 1380-1388.

313. Hla S.-W., Bartels L., Meyer G., [h gp.]. Inducing all steps of a chemical reaction with the scanning tunneling microscope tip: towards single molecule engineering // Physical review letters. 2000. № 13 (85). C. 2777.

314. Grill L., Dyer M., Lafferentz L., [h gp.]. Nano-architectures by covalent assembly of molecular building blocks // Nature nanotechnology. 2007. № 11 (2). C. 687691.

315. Ma C., Liang L., Xiao Z., [h gp.]. Seamless staircase electrical contact to semiconducting graphene nanoribbons // Nano letters. 2017. № 10 (17). C. 6241-6247.

316. Simonov K. A., Vinogradov N. A., Vinogradov A. S., [h gp.]. Effect of substrate chemistry on the bottom-up fabrication of graphene nanoribbons: combined core-level spectroscopy and STM study // The Journal of Physical Chemistry C. 2014. № 23 (118). C. 12532-12540.

317. Senkovskiy B. V., Fedorov A. V., Haberer D., [h gp.]. Semiconductor-to-Metal Transition and Quasiparticle Renormalization in Doped Graphene Nanoribbons // Advanced electronic materials. 2017. № 4 (3). C. 1600490.

318. Hell M. G., Falke Y., Bliesener A., [h gp.]. Combined Ultra High Vacuum Raman and Electronic Transport Characterization of Large-Area Graphene on SiO2 // physica status solidi (b). 2018. № 12 (255). C. 1800456.

319. Hell M. G., Senkovskiy B. V., Fedorov A. V., [h gp.]. Facile preparation of Au (111)/mica substrates for high-quality graphene nanoribbon synthesis // physica status solidi (b). 2016. № 12 (253). C. 2362-2365.

320. Barth J. V. Transport of adsorbates at metal surfaces: from thermal migration to hot precursors // Surface Science Reports. 2000. № 3-5 (40). C. 75-149.

321. Ikonomov J., Bach P., Merkel R., [h gp.]. Surface diffusion constants of large organic molecules determined from their residence times under a scanning tunneling microscope tip // Physical Review B. 2010. № 16 (81). C. 161412.

322. Bartels L., Wang F., Moller D., [h gp.]. Real-space observation of molecular motion induced by femtosecond laser pulses // Science. 2004. № 5684 (305). C. 648-651.

323. Late D. J., Maitra U., Panchakarla L. S., [h gp.]. Temperature effects on the Raman spectra of graphenes: dependence on the number of layers and doping // Journal of Physics: Condensed Matter. 2011. № 5 (23). C. 055303.

324. Loebich O. The optical properties of gold // Gold bulletin. 1972. № 1 (5). C.

2-10.

325. Yakubovsky D. I., Arsenin A. V., Stebunov Y. V., [h gp.]. Optical constants and structural properties of thin gold films // Optics express. 2017. № 21 (25). C. 2557425587.

326. Chen Z., Wang H. I., Teyssandier J., [h gp.]. Chemical vapor deposition synthesis and terahertz photoconductivity of low-band-gap N= 9 armchair graphene nanoribbons // Journal of the American Chemical Society. 2017. № 10 (139). C. 36353638.

327. Atkins P., Atkins P. W., Paula J. de Atkins' physical chemistry / P. Atkins, P. W. Atkins, J. de Paula, Oxford university press, 2014.

328. Maya L., Vallet C. E., Lee Y. H. Sputtered gold films for surface-enhanced Raman scattering // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. 1997. № 2 (15). C. 238-242.

329. Gailly P., Petermann C., Tihon P., [h gp.]. Ripple topography and roughness evolution on surface of polycrystalline gold and silver thin films under low energy Ar-ion beam sputtering // Applied surface science. 2012. № 19 (258). C. 7717-7725.

330. Linden S., Zhong D., Timmer A., [h gp.]. Electronic Structure of Spatially Aligned Graphene Nanoribbons on Au(788) // Physical Review Letters. 2012. № 21 (108). C. 216801.

331. Teeter J. D., Costa P. S., Pour M. M., [h gp.]. Epitaxial growth of aligned atomically precise chevron graphene nanoribbons on Cu (111) // Chemical Communications. 2017. № 60 (53). C. 8463-8466.

332. Denk R., Lodi-Rizzini A., Wang S., [h gp.]. Probing optical excitations in chevron-like armchair graphene nanoribbons // Nanoscale. 2017. № 46 (9). C. 1832618333.

333. Chen Z., Zhang W., Palma C.-A., [h gp.]. Synthesis of graphene nanoribbons by ambient-pressure chemical vapor deposition and device integration // Journal of the American Chemical Society. 2016. № 47 (138). C. 15488-15496.

334. Bronner C., Marangoni T., Rizzo D. J., [h gp.]. Iodine versus bromine functionalization for bottom-up graphene nanoribbon growth: role of diffusion // The Journal of Physical Chemistry C. 2017. № 34 (121). C. 18490-18495.

335. Chen Y.-C., Cao T., Chen C., [h gp.]. Molecular bandgap engineering of bottom-up synthesized graphene nanoribbon heterojunctions // Nature nanotechnology. 2015. № 2 (10). C. 156-160.

336. Llinas J. P., Fairbrother A., Borin Barin G., [h gp.]. Short-channel field-effect transistors with 9-atom and 13-atom wide graphene nanoribbons // Nature communications. 2017. № 1 (8). C. 1-6.

337. Vo T. H., Shekhirev M., Lipatov A., [h gp.]. Bulk properties of solution-synthesized chevron-like graphene nanoribbons // Faraday Discussions. 2014. (173). C. 105-113.

338. Chen Z., Wang H. I., Bilbao N., [h gp.]. Lateral fusion of chemical vapor deposited N= 5 armchair graphene nanoribbons // Journal of the American Chemical Society. 2017. № 28 (139). C. 9483-9486.

339. Cho S., Kim S., Kim J. H., [h gp.]. Phase patterning for ohmic homojunction contact in MoTe2 // Science. 2015. № 6248 (349). C. 625-628.

340. Candini A., Martini L., Chen Z., [h gp.]. High photoresponsivity in graphene nanoribbon field-effect transistor devices contacted with graphene electrodes // The Journal of Physical Chemistry C. 2017. № 19 (121). C. 10620-10625.

341. Sakaguchi H., Kawagoe Y., Hirano Y., [h gp.]. Width-Controlled Sub-Nanometer Graphene Nanoribbon Films Synthesized by Radical-Polymerized Chemical Vapor Deposition // Advanced Materials. 2014. № 24 (26). C. 4134-4138.

342. Fairbrother A., Sanchez-Valencia J.-R., Lauber B., [h gp.]. High vacuum synthesis and ambient stability of bottom-up graphene nanoribbons // Nanoscale. 2017. № 8 (9). C. 2785-2792.

343. Kroemer H. Nobel Lecture: Quasielectric fields and band offsets: teaching electrons new tricks // Reviews of Modern Physics. 2001. № 3 (73). C. 783-793.

344. Alferov Z. I. Nobel Lecture: The double heterostructure concept and its applications in physics, electronics, and technology // Rev. Mod. Phys. 2001. (73).

345. Esaki L., Tsu R. Superlattice and Negative Differential Conductivity in Semiconductors // IBM Journal of Research and Development. 1970. № 1 (14). C. 6165.

346. Kazarinov R. E., Suris R. A. Possibility of amplification of electromagnetic waves in a semiconductor superlattice // Fiz. Tekh. Polupr. 1971. (5).

347. Faist J., Capasso F., Sivco D. L., [h gp.]. Quantum Cascade Laser // Science. 1994. № 5158 (264). C. 553-556.

348. Geim A. K., Grigorieva I. V. Van der Waals heterostructures // Nature. 2013. № 7459 (499). C. 419-425.

349. Novoselov K. S., Mishchenko A., Carvalho A., [h gp.]. 2D materials and van der Waals heterostructures // Science. 2016. № 6298 (353).

350. Huang H. Spatially resolved electronic structures of atomically precise armchair graphene nanoribbons // Sci. Rep. 2012. № 1 (2). C. 983.

351. Cai J. Graphene nanoribbon heterojunctions // Nat. Nanotechnol. 2014. № 11 (9). C. 896-900.

352. Nguyen G. D. Atomically precise graphene nanoribbon heterojunctions from a single molecular precursor // Nat. Nanotechnol. 2017. № 11 (12). C. 1077-1082.

353. Ma C. Seamless staircase electrical contact to semiconducting graphene nanoribbons // Nano Lett. 2017. № 10 (17). C. 6241-6247.

354. Jacobse P. H. Electronic components embedded in a single graphene nanoribbon // Nat. Commun. 2017. № 1 (8). C. 119.

355. Wang S. Quantum dots in graphene nanoribbons // Nano Lett. 2017. №2 7 (17). C.4277-4283.

356. Zhang Q., Fang T., Xing H., [h gp.]. Graphene nanoribbon tunnel transistors // IEEE Electron. Device Lett. 2008. (29).

357. Ionescu A. M., Riel H. Tunnel field-effect transistors as energy-efficient electronic switches // Nature. 2011. № 7373 (479). C. 329-337.

358. Bennett P. B., Pedramrazi Z., Madani A., [h gp.]. Bottom-up graphene nanoribbon field-effect transistors // Applied Physics Letters. 2013. № 25 (103). C. 253114.

359. Llinas J. P. Short-channel field-effect transistors with 9-atom and 13-atom wide graphene nanoribbons // Nat. Commun. 2017. № 1 (8). C. 633.

360. Dienel T. Resolving atomic connectivity in graphene nanostructure junctions // Nano Lett. 2015. (15).

361. Wang S. Giant edge state splitting at atomically precise graphene zigzag edges // Nat. Commun. 2016. (7).

362. Pollak M. A percolation treatment of dc hopping conduction // J. Non-Cryst. Solids. 1972. (11).

363. Mott N. F. The effect of electron interaction on variable-range hopping // Philos. Mag. 1976. (34).

364. Zabrodskii A. G. The Coulomb gap: the view of an experimenter // Philos. Mag. B. 2001. (81).

365. Nenashev A. V., Oelerich J. O., Baranovskii S. D. Theoretical tools for the description of charge transport in disordered organic semiconductors // J. Phys. Condens. Matter. 2015. (27).

366. Cui X. D., Primak A., Zarate X., [h gp.]. Reproducible Measurement of Single-Molecule Conductivity // Science. 2001. № 5542 (294). C. 571-574.

367. Yao Z., Kane C. L., Dekker C. High-field electrical transport in single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. (84).

368. Harrison W. A. Tunneling from an Independent-Particle Point of View // Physical Review. 1961. № 1 (123). C. 85-89.

369. Brinkman W. F., Dynes R. C., Rowell J. M. Tunneling conductance of asymmetrical barriers // J. Appl. Phys. 1970. (41).

370. Senkovskiy B. V., Usachov D. Y., Fedorov A. v, [h gp.]. Finding the hidden valence band of N = 7 armchair graphene nanoribbons with angle-resolved photoemission spectroscopy // 2D Materials. 2018. № 3 (5). C. 035007.

371. Senkovskiy B. V. Semiconductor-to-metal transition and quasiparticle renormalization in doped graphene nanoribbons // Adv. Electron. Mater. 2017. (3).

372. Chen J.-H., Jang C., Adam S., [h gp.]. Charged-impurity scattering in graphene // Nature Physics. 2008. № 5 (4). C. 377-381.

Список основных публикаций по теме работы

A1. Chernov A. I., Obraztsova E. D. Density Gradient Ultracentrifugation of Arc Produced Single-Wall Carbon Nanotubes // Journal of nanoelectronics and optoelectronics. 2009. № 2 (4). C. 224-226.

A2. Chernov A. I., Obraztsova E. D. Metallic single-wall carbon nanotubes separated by density gradient ultracentrifugation // Physica status solidi (b). 2009. № 11-12 (246). C.2477-2481.

A3. Chernov A. I., Obraztsova E. D. Photoluminescence of single-wall carbon nanotube films // Physica status solidi (b). 2010. № 11-12 (247). C. 2805-2809.

A4. Nikitskiy I. A., Chernov A. I., Obraztsova E. D. Sorting Carbon Nanotubes by Density Gradient Ultracentrifugation // Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 2012. № 1 (7). C. 46-49.

A5. Chernov A. I., Obraztsova E. D. Geometry sorted single-walled carbon nanotubes as a reactor for controllable filling // Journal of nanoelectronics and optoelectronics. 2013. № 1 (8). C. 75-78.

A6. Eremina V. A., Obraztsov P. A., Fedotov P. V., [h gp.]. Separation and optical identification of semiconducting and metallic single-walled carbon nanotubes // Physica status solidi (b). 2017. № 5 (254). C. 1600659.

A7. Chernov A. I., Eremina V. A., Shook J., [h gp.]. Field Effect Transistor Based on Solely Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes for the Detection of 2-Chlorophenol // Physica status solidi (b). 2018. № 1 (255). C. 1700139.

A8. Chernov A., Havlicek M., Jantsch W., [h gp.]. Ferromagnetic decoration in metal-semiconductor separated and ferrocene functionalized single-walled carbon nanotubes // Physica status solidi (b). 2012. № 12 (249). C. 2323-2327.

A9. Havlicek M., Jantsch W., Wilamowski Z., [h gp.]. Indirect exchange interaction in fully metal-semiconductor separated single-walled carbon nanotubes revealed by electron spin resonance // Physical Review B. 2012. № 4 (86). C. 45402.

A10. Havlicek M., Chernov A., Jantsch W., [h gp.]. Magnetic phase transition for defect induced electron spins from fully metal-semiconductor separated SWCNTs // Physica status solidi (b). 2012. № 12 (249). C. 2562-2567.

A11. Sauer M., Shiozawa H., Ayala P., [h gp.]. Internal charge transfer in metallicity sorted ferrocene filled carbon nanotube hybrids // Carbon. 2013. (59). C. 237-245.

A12. Chernov A. I., Predein A. Y., Danilyuk A. F., [h gp.]. Optical properties of silica aerogels with embedded multiwalled carbon nanotubes // Physica status solidi (b). 2016. № 12 (253). C. 2440-2445.

A13. Polulyakh S. N., Berzhanskii V. N., Semuk E. Yu., [h gp.]. Magnetoelastic Coupling Modulation at Ferromagnetic Resonance in Garnet Ferrite Films // Technical Physics. 2021. № 9 (66). C. 1011-1017.

A14. Polulyakh S. N., Berzhanskii V. N., Semuk E. Yu., [h gp.]. Ferromagnetic Resonance and Elastic Vibrations in Epitaxial Yttrium Iron Garnet Films // Journal of Experimental and Theoretical Physics. 2021. № 2 (132). C. 257-263.

A15. Chernov A. I., Fedotov P. V., Talyzin A. V., [h gp.]. Optical Properties of Graphene Nanoribbons Encapsulated in Single-Walled Carbon Nanotubes // ACS Nano. 2013. № 7. C. 6346-6353.

A16. Fedotov P. V., Chernov A. I., Talyzin A. V., [h gp.]. Optical study of nanotube and coronene composites // Journal of nanoelectronics and optoelectronics. 2013. № 1 (8). C.16-22.

A17. Chernov A. I., Fedotov P. V., Krylov A. S., [h gp.]. Heat-induced transformations in coronene—single-walled carbon nanotube systems // Journal of Nanophotonics. 2015. № 1 (10). C. 012504.

A18. Chernov A. I., Fedotov P. V., Anoshkin I. V., [h gp.]. Single-walled carbon nanotubes as a template for coronene stack formation // Physica status solidi (b). 2014. № 12 (251). C. 2372-2377.

A19. Kuzmany H., Shi L., Pichler T., [h gp.]. Nondispersive Raman lines in the D-band region for ferrocene functionalized carbon nanotubes // Physica status solidi (b). 2014. № 12 (251). C. 2457-2460.

A20. Chernov A. I., Fedotov P. V., Lim H. E., [h gp.]. Band gap modification and photoluminescence enhancement of graphene nanoribbon filled single-walled carbon nanotubes // Nanoscale. 2018. № 6 (10). C. 2936-2943.