Введение
1, Литературный обзор 14
1. Геометрическое и электронное строение фуллеренов СбО, С70. 14
2. Электронная структура луковичного углерода. 18
3. Электронная структура углеродных нанотруб. 24
3.1.Электронная структура идеальных углеродных нанотруб 26
3.1.1. Бесконечные трубы 26
3.1.2. Трубы конечной длины 30
3.2.Электронное состояние закрытого конца углеродной нанотрубы 34
3.3 .Влияние топологического дефекта на электронную структуру углеродной трубы 38
3.3.1 .Простейший топологический дефект 38
3.3.2.Дефекты Стоуна-Уэлса 42
3.3.3. Трубчатые гетероструктуры 48
3.4.Вакансии 51
3.5.Регибридизация в углеродных нанотрубах 55
3.6.Рентгеноспектральное исследование электронной структуры углеродных нанотруб 56
2. Методы квантовой химии и рентгеновской спектроскопии в исследовании электронного строения химических соединений . 61
1. Основы приближения Хартри-Фока и теории функционала плотности. 61
2. Рентгеновская эмиссионная спектроскопия и рентгеноэлектроиная спектроскопия как методы исследования электронной структуры вещества. 67
2.1. Рентгеновская эмиссионная спектроскопия 67
2.2, Рентгеноэлектронная спектроскопия 71
3. Квантово-химические расчеты рентгено спектральных характеристик углеродных структур 73
3.1. Регистрация рентгеновских спектров 73
3.2. Построение СКа-спектров соединений фуллерена 75
3.3. Моделирование рентгеновских спектров твердых тел 75
3.4. Выбор репрезентативного кластера для расчета СКа-спектров углеродных нанотруб 78
3.5. Энергия внутренних уровней графитовых фрагментов 82
3. Электронные взаимодействия в соединениях фуллерена Qo с разным характером химической связи 86
1. Электронные взаимодействия в двумерных Cgo полимерах 86
2. Определение наиболее вероятного изомера С60Изб с использованием СКа- и ИК- спектров 98
2.1. Рентгеноспектральное исследование С60Нзб . 113
2.2. Сравнение теоретических и экспериментальных ИК спектров СеоРІзе 115
3. Электронная структура фторида фуллерена C60F48 110
4. Структура химических взаимодействий в комплексе палладий-[60]фуллерен с бидентантным бис-1,Г-[Р(РЬ)2]2-ферроценовым лигандом 118
4.1. Структурные фрагменты комплекса (-п2-Сбо)РсІ[Р(Р1і2)С5Н4]2ре 121
4.1.1. Электронное состояние углерода 121
4.1.2. Fe(C5H5)2 124
4.1.3. Р(СбН5)з 127
4.2. Электронная структура комплекса (n2-C6u)Pd[P(Ph2)C5H4]2Fe 129
5. Электронное строение молекулярных комплексов (ТР)гСбо и DPA-C^o 136
5.1. Комплекс (ТР)2С60 138
5.2. Комплекс DPAC60 140
4. Исследование электронного состояния углеродных наночастиц, образующихся при отжиге ультрадисперсных алмазов 147
1. Исследование электронного строения образцов, полученных на начальных стадиях отжига ультрадисперсных алмазов 148
2. Электронное строение углерода луковичной структуры 156
3. Исследование автоэмиссионных характеристик частиц 171
5. Электронная структура углеродных нанотруб, полученных в разных синтетических условиях 178
1. Исследование материала, полученного при электродуговом испарении графита и содержащего однослойные углеродные нанотрубы 179
2. Влияние очистки на электронную структуру углеродных нанотруб, полученных CVD и НіРсо методами 188
2.1. Многослойные углеродные нанотрубы 188
2.2. Однослойные углеродные нанотрубы 202
3. Химическое состояние азота в CNX нанотрубах 212
6. Структура химической связи во фторуглеродных соединениях 221
1. Структура C-F связи во фториде графита (CF) 232
2. Исследование зависимости плотности занятых состояний углерода во фториде графита C2F от мотива распределения атомов фтора 237
2.1. Структурные модели C2F 237
2.2. Сравнение СКа-спектра фторида графита (C2F) с теоретическими спектрами моделей 244
2.3. Электронная структура фторида графита состава C2F 249
3. Влияние фторирования углеродных нанотруб на энергию связи С Is электронов 253
3.1. Cls спектры фторированных углеродных нанотруб, имеющих разный диаметр 256
3.2. Квантово-химические расчеты фторированных углеродных нанотруб разного состава 259
4. Электронное состояние азота во фторированных CNX нанотрубах 267
Выводы 276
