Введение
Глава 1. Обзор Литературы 6
1.1 Общие сведения, структура и получение углеродных нанотрубок 6
1.1.1. Общие сведения об углеродных нанотрубках 6
1.1.2. Способы получения и очистка 8
1.2. Строение и свойства углеродных нанотрубок как контейнерного материала . 10
1.3. Интеркалация трубок металлическим литием. Электрохимическое внедрение 14
1.4. Моделирование внедрения лития в нанотрубку. Зонные расчеты 18
1.5. Кластерное моделирование НТ. [п] Циклацены и [п] циклофенацены. Синтез и теоретическое моделирование 21
1.6. Кластерное моделирование соединений внедрения лития в углеродные НТ.28
1.7. Цели и задачи работы 34
Глава 2. Низколежащие состояния комплексов Li[Cn]i и выбор метода расчета 36
2.1.71-МО изолированных углеводородов [Cn]i. Аналитическое решение методом Хюккеля 36
2.2. Низшие электронные состояния систем Li[Cn]i. Корреляция МО комплекса и фрагментов 41
2.3. Выбор и тестирование расчетной процедуры 43
2.3.1 Тестирование различных базисных наборов 44
2.3.2. Нарушение симметрии электронного решения в традиционных неэмпирических расчетах комплекса Li[C7]i 52
2.4. Выбор метода моделирования. Метод функционала плотности 59
Глава 3. Электронное и геометрическое строение комплексов Li[Cn]i(n=5-21) 63
3.1. Комплексы Li[Cn]i в конфигурациях максимальной симметрии (D„h) 63
3.1.1 Электронные состояния комплексов Li[Cn]i: ионное и молекулярное решения 63
3.1.2. Геометрическая структура высокосимметричных комплексов в состояниях ионного и молекулярного типов 67
3.1.3. Устойчивость высокосимметричного положения лития в ионном и молекулярном решениях 69
3.2. Равновесные структуры комплексов Li[Cn]i (п=5-21) при разных п 72
3.2.1. Малые комплексы 73
3.2.2. Область альтернирования (п=7 - 12) 75
3.2.3. Асимптотическая область (п= 13 -21) 80
3.3. Оценка положения стационарных точек ППЭ путем сканирования 81
Глава 4. Миграция лития в комплексах Li[Cn]i. Обсуждение факторов, определяющих подвижность металла в нанотрубке 85
4.1. Различные стационарные точки ППЭ и миграция лития в комплексе Li[C8]i. 85
4.2. Стационарные точки различного типа в комплексах Li[Cn]i (п = 8 - 21) 89
4.3. О возможности винтового механизма миграции металлов в канале НТ 92
4.4. Энергетические барьеры миграции лития в комплексах Li[Cn]3: оценка роли краевых эффектов 95
4.5. Оценка туннелировапия лития внутри браслета. Вероятности туннельной и тепловой миграции 100
4.6. Миграция лития под действием внешнего электрического поля 103
Основные результаты 106
Выводы 108
Список использованной литературы 109
