Введение
ГЛАВА 1 Физико-химические свойства гидроксиапатита 9
1.1. Синтетический гидроксиапатит как биометериал 9
1.2. Наноразмерный гидроксиапатит как компонент кальцифицированной атеросклеротической бляшки 11
1.3. Примесные центры в составе гидроксиапатита 14
1.4. ЭПР-спектроскопия гидроксиапатита 18
ГЛАВА 2 Методы расчета свойств дефектов и примесей из первых принципов 21
2.1. Теория функционала плотности 22
2.2. Периодические граничные условия 24
2.3. Базисный набор плоских волн 26
2.4. Приближение псевдопотенциалов 27
2.5. Применение метода функционала плотности в псевдопотенциальном приближении для исследования дефектов и примесей в твердых телах 28
2.6. Концентрация дефекта и энергия формирования 31
2.7. Комплексы 33
2.8. Расчет параметров спектров ЭПР из первых принципов 34
ГЛАВА 3 Образцы и методика исследования 39
3.1. Образцы синтетического и биогенного гидроксиапатита 39
3.2. Измерения ЭПР и ДЭЯР в образцах гидроксиапатита
3.3.Расчеты методом теории функционала плотности 41
ГЛАВА 4 Азотосодержашие примесные центры в структуре наноразмерного гидроксиапатита 43
4.1.Экспериментальные результаты 43
4.1.1.Спектры ЭПР 43
4.1.2.Времена релаксации 47
4.1.3.Спектры ДЭЯР 48
4.2. Численные расчеты методом функционала плотности 50
4.2.1.Пространственная структура дефекта 50
4.2.2.Энергия формирования дефекта 51
4.2.3. Структура парамагнитного центра NO32- 52
4.2.4.Константа сверхтонкой структуры 14N и g-фактор 55
4.2.6.Константы (супер)сверхтонкой структуры 1H и 31P 57
4.3. Заключение 60
ГЛАВА 5 Углерод-центрированные примеси в наноразмерном гидроксиапатите 62
5.1.ЭПР углеродсодержащих радикалов в биогенном и синтетическом гидроксиапатите 62
5.2. Взаимодействие с азотсодержащей примесью 67
5.3. Заключение 73
ГЛАВА 6 Ионы Mn2+ в структуре наноразмерного гидроксиапатита 75
6.1. Высокочастотный ЭПР ионов Mn2+ в кальцифицированной стенке сосуда и синтетическом гидроксиапатите 75
6.2. Исследование участков локализации ионов Mn2+методом теории функционала плотности 81
6.3. Эффекты содопирования в наноразмерном гидроксиапатите для ионов Mn2+ и NO3- 83
6.4.Заключение 92
Основные результаты и выводы 93
Список сокращений 96
Публикации автора 97
Литература 100
