Введение
1. Структура углеродных материаллов, содержащих sp гибридизированные атомы 8
1.1. Основные аллотропные модификации углерода 8
1.1.1. Общие сведения об углероде 8
1.1.2. Структура и свойства алмаза 13
1.1.3. Структура и свойства графита 15
1.1.4. Структура и свойства карбина 17
1.2. Характеристика карбиноидных материалов 20
1.2.1. Способы получения карбиноидных материалов 20
1.2.2. Экспериментальные данные о структуре карбиноидных материалов, полученных различными методами. 22
1.2.3. Структурные модели карбиноидов 25
1.3.Углеродные фазы из атомов с промежуточной гибридизацией 32
1.3.1. Материалы с sp-sp промежуточной гибридизацией 33
1.3.2. Материалы с sp -sp промежуточной гибридизацией 34
1.4. Гибридные углеродные фазы 38
1.4.1. Гибридные углеродные фазы, состоящие из атомов в состояниях близких к sp и sp гибридизированным 38
1.4.2. sp-sp гибридные углеродные фазы 42
1.4.3. sp -sp гибридные углеродные фазы 43
1.5. Постановка задачи исследования 45
2. Структурные модели, образцы и методы исследования. 47
2.1. Структурная модель и методика расчета структуры кристаллов идеального карбина. 47
2.2. Методика расчета структуры графиновых слоев. 50
2.3. Методика расчета трехмерной структуры графиновых фаз. 51
2.4. Методика расчета структуры карбиноалмазов. 53
3. Исследование структуры кристаллов идеального карбина 54
3.1. Результаты моделирования структуры кристаллов идеального карбина, состоящих из полииновых цепочек 54
3.2. Результаты моделирования структуры кристаллов идеального карбина, состоящих из поликумуленовых цепочек 65
3.3. Основные результаты и выводы главы 3. 78
4. Исследование структуры кристаллов графиновых фаз (sp и sp2- гибридизация атомов) 80
4.1. Анализ возможной структуры слоев графина. 80
4.2. Результаты расчетов слоев различных графиновых фаз. 82
4.3. Результаты расчетов парных взаимодействий графиновых слоев. 89
4.4. Результаты расчетов трехмерных структур графиновых фаз. 101
4.5. Сравнительный анализ структурных и энергетических характеристик графиновых фаз. 117
4.6. Основные результаты и выводы главы 4. 120
5. Исследование структуры кристаллов карбиноалмазов (sp и sp3 - гибридизация атомов) 121
5.1. Анализ возможных структур, состоящих из sp и sp3 гибридизированных атомов. 121
5.2. Результаты расчетов параметров структуры карбиноалмазных фаз. 125
5.3. Основные результаты и выводы главы 5. 133
6. Особенности структуры углеродных фаз, содержащих sp гибридизированные атомы 134
6.1. Анализ возможной структуры кристаллов идеального карбина 134
6.2. Анализ структуры кристаллов графиновых фаз 136
6.3. Анализ структуры карбиноалмазов. 139
Основные результаты и выводы: 141
