Введение
Глава 1. Методы теоретического прогнозирования поведения и свойств наноструктур 20
1.1. Современные методы моделирования наноструктур 20
1.2. Метод сильной связи 26
1.2.1. Классический метод сильной связи (расчет зонной структуры).. 26
1.2.2. Отталкивательное взаимодействие. Параметризация Харрисона 30
1.2.3. Параметризация Глуховой 32
1.2.4. -электронное приближение метода сильной связи 34
1.3. Метод функционала плотности в приближении сильной связи SCC
DFTB 2 35
1.3.1. Теории функционала плотности как базис для метода сильной связи 35
1.3.2. Несамосогласованный метод DFTB нулевого порядка 36
1.3.3. Самосогласованный метод SCC-DFTB второго порядка
1.4. Метод REBO 44
1.5. Метод молекулярной динамики
1.5.1. Алгоритм Верле 48
1.5.2. Термостат Берендсена 49
Глава 2. Закономерности механизма модификации моно и бислойного графена кислородом 51
2.1. Модификация моно-и бислойного графена кислородом 52
2.1.1. Сравнение модификации моно- и бислойного графена эпоксильной и гидроксильной группами 53
2.1.2. Модификация монослойного графена с различными радиусами кривизны эпоксильной и гидроксильной группами 59
2.1.3. Выводы 66
2.2. Исследование влияния криволинейности графена на процесс модификации кислородом 67
2.2.1. Исследование механических свойств монослойного графена 69
2.2.2. Исследование механических свойств бислойного графена 75
2.2.3.Электронное строение деформированной графеновой наночастицы 78
2.2.4. Оксидирование графена, подвергнутого прогибу иглой атомно силового микроскопа 83
Глава 3. Методы манипулирования графен фуллереновыми нанообъектами 87
3.1. Способ функционализации графена для управления движением фуллерена 87
3.1.1. Изучение электронного взаимодействия фуллерена С60 с графеном, располагающимся на диэлектрической подложке SiO2 90
3.1.2. Манипулирование фуллереном С60 на графене,
располагающимся на диэлектрической подложке 101
3.1.2.1. Решение первой задачи – финитное движение фуллерена 101
3.1.2.2. Решение второй задачи – направленность движения фуллерена 106
3.2. Прогнозирование поведения фуллерена с внешней икосаэдрической оболочкой на основе его топологии 109
3.2.1. Многооболочечная структура Cm@Cn 110
3.2.2. Топология энергетической поверхности взаимодействия между слоями наночастиц 113
3.2.3. Наночастица C20@С240 113
3.2.4. Наночастица С60@С540 118
3.2.5. Вычисление частоты перескока 123
3.2.6. Выводы 125
Заключение 126
Список литературы
