Электронное строение и химическая связь в нанокластерах, нанотрубках и их композитах с участием s, p, d металлов Ивановская, Виктория Валерьевна

brief description

Ивановская, Виктория Валерьевна.
Электронное строение и химическая связь в нанокластерах, нанотрубках и их композитах с участием s, p, d металлов : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 02.00.21. - Екатеринбург, 2005. - 202 с. : ил.
Оглавление диссертациикандидат физико-математических наук Ивановская, Виктория Валерьевна
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. НОВЫЕ МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ НАНОСТРУКТУРЫ: СИНТЕЗ И СВОЙСТВА.
1.1. Каркасные металл-углеродные наночастицы (металлокарбоэдрены).
1.2. Неорганические нанотрубки: синтез, свойства, атомные модели.
1.3. Гибридные наноматериалы (пиподы): синтез, структура, свойства.
Глава 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОННОГО СТРОЕНИЯ И
ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ ДЛЯ НАНОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМ.
2.1. Общие методы квантовой теории.
2.2. Теория функционала плотности.
2.3. Обменно-корреляционный функционал и приближение локальной электронной плотности.
2.4. Общая характеристика кластерных и зонных методов расчета.
2.5. Метод дискретного варьирования (ДВ).
2.6. Расширенный метод Хюккеля - сильной связи (ТВ-ЕНМ).
2.7.Самосогласованный зонный метод функционала зарядовой плотности-сильной связи (ОРТВ).
Глава 3. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ В НОВЫХ «СМЕШАННЫХ» МЕТАЛЛ-УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУРАХ НА ОСНОВЕ МЕТАЛЛОКАРБОЭДРЕНА Т18С12 И НАНОКРИСТАЛЛИТА Т113С,4.
3.1. Энергетические спектры «идеальных» титанокарбоэдренов ^С^ (изомеры
Ть и Та симметрии) и нанокристаллита Т^зСн.
3.1.1. Электронная структура титанокарбоэдренов ^Сп.
3.1.2. Межатомные связи и электронная структура нанокристаллита Т^зСн.
3.2. Общие закономерности формирования электронных свойств в кристаллическом и молекулярных карбидах титана.
3.3. Электронная структура «смешанных» титанокарбоэдренов ^МСп (М = Зс1, 4(1 металлы).
3.3.1. Структурные модели «смешанных» меткаров ^МСп и нанокомпозитов М@С-НТ.
3.3.2. Электронная структура и межатомные связи в «смешанных» титанокарбоэдренах Т^МС^ (М = Бс, V, Сг, Бе, Си).
3.3.3. Электронные состояния Зс1- атомов, инкапсулированных в углеродные нан отрубки.
3.3.4. «Смешанные» титанокарбоэдрены ^МСц (М=У, Zr, ЫЬ.Ад).
3.4. Электронная структура «смешанных» нанокристаллитов Т^зМСп (М = 3с1 металлы).
Выводы главы 3.
Глава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ НОВЫХ КВАЗИОДНОМЕРНЫХ (НАНОТРУБКИ) И КВАЗИНУЛЬМЕРНЫХ (ФУЛЛЕРЕНОПОДОБНЫЕ МОЛЕКУЛЫ) НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ СЛОИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ в ,р, (1 - МЕТАЛЛОВ.
4.1. Электронные свойства однослойных (6,6), (11,11) и (20,0) нанотрубок на основе нового сверхпроводника
§В2, родственных А1В2 -подобных диборидов МВ2 (М = Al.Sc, ТО и ЫВС.
4.1.1. Атомные модели диборидных трубок.
4.1.2. Г^Вг нанотрубки.
4.1.3. А1В2, 8сВ2 и Т1В2 нанотрубки.
4.1.4. ЫВС и и0 5ВС нанотрубки.
4.2. Модели многослойных нанотрубок
§В2 и нанотубулярного композита (6,6) А1В2@( 12,12)МдВ2.
4.2.1. Многослойные трубки диборида магния.
4.2.2. Композитная трубка (6,6)А1В2@(12,12)МдВ2.
4.3. Фуллереноподобные нанокластеры на основе диборидов металлов: атомная структура, электронное строение, химическая связь.
4.3.1. Молекулы М„В2п.
4.3.2. Молекулы МюВ2о@М'9оВши МюВ2о@М'9оВ18о.НО
4.4 . Особенности межатомных связей и электронных состояний аллотропных форм
М§В2: ЗЭ (кристалл) ->20 (пленка) ->Ш (нанотрубка) -»ОБ (нанокластер).
4.5. Моделирование электронного строения нанотрубок новых сверхпроводящих тройных силицидов со структурой типа А1В2.
4.6. Атомная структура, электронное строение и межатомные взаимодействия в нанотрубках сверхпроводящего диселенида ниобия, автоинтеркалированной фазы ЫЬч+хЗег и каркасных (фуллереноподобных) молекулах ЫЬБег.
4.6.1. Нанотрубки диселенида ниобия.
4.6.2. Нанотрубки автоинтеркалированного диселенида ниобия ЫЬнхБег.
4.6.3. Фуллереноподобные молекулы ЫЬБег.
Выводы главы 4.
Глава 5. ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА И СВОЙСТВА НАНОТРУБОК
СУЛЬФИДОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.
5.1. Зонная структура и фазовая стабильность 2Н и 1Т - подобных нанотрубок дисульфида титана
5.2. Допирование нанотрубок: энергетические зоны и особенности атомного строения «смешанных» Мо1.хЫЬх82 нанотрубок.
5.3. Моделирование механических характеристик неорганических нанотрубок: процесс разрыва углеродных и МоБг нанотрубок.
5.3.1. Механические и электронные свойства углеродных нанотрубок.
5.3.2. Деформации нанотрубок дисульфида молибдена.
Выводы главы 5.
Глава 6. ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА НОВЫХ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР:
МЕТАЛЛОКАРБОЭДРЕНЫ И ФУЛЛЕРЕНЫ В НЕОРГАНИЧЕСКИХ НАНОТРУБКАХ.
6.1. Новые гибридные наноструктуры - металлокарбоэдрены (Бс/ПД^Си в углеродных -нанотрубках: квантово-химическое моделирование электронной структуры и химической связи.
6.2. Меткары (Бс/ПЛ^Си в бор-азотных нанотрубках.
6.3. Меткары (2г,ЫЬ)8С12 в углеродных, ВЫ, и ОаЫ нанотрубках.
6.4. Эффекты инкапсуляции (Бс/ПЛОвСп в бор-углерод-азотные нанотрубки переменного состава.
6.5.Квантово-химическое моделирование новых гибридных наноструктур: малые фуллерены Сго и С28 в однослойных бор-азотных нанотрубках.
Выводы главы 6.