Введение ………………………………………………………………………… 5
Глава 1. Теоретические подходы к исследованию структуры
и свойств углеродных соединений ……………………………… 22
1.1. Методы расчета кристаллических соединений и наноструктур …... 22
1.2. Метод теории функционала плотности ……………………………... 24
1.3. Расчет структуры и электронных свойств …………………………... 30
1.4. Механические характеристики ………………………………………. 35
1.5. Расчет рентгеновских абсорбционных спектров …………………… 40
1.6. Расчет спектров комбинационного рассеяния ……………………… 44
1.7. Методика расчета рентгенограмм …………………………………… 46
1.8. Вывод к главе 1 ……………………………………………………….. 48
Глава 2. Классификация углеродных соединений и методика получения
структур полиморфных разновидностей алмаза ……………... 49
2.1. Постановка задачи ……………………………………………………. 49
2.2. Схемы классификации углеродных фаз и наноструктур
с различными типами химических связей ………………………….. 56
2.3. Методика модельного получения структур углеродных
соединений …………………………………………………………… 69
2.4. Методика модельного получения структур полиморфных
разновидностей алмаза ………………………………………………. 71
2.5. Выводы к главе 2 ……………………………………………………... 75
Глава 3. Алмазоподобные фазы ……………………………………………. 76
3.1. Постановка задачи ……………………………………………………. 76
3.2. Детали расчетов ………………………………………………………. 87
3.3. Кристаллическая структура алмазоподобных фаз …………………. 93
3
3.3.1. Алмазоподобные фазы, формируемые на основе
графеновых слоев …………………………………………….... 94
3.3.2. Алмазоподобные фазы, получаемые из однослойных
углеродных нанотрубок ……………………………………….. 97
3.3.3. Алмазоподобные фазы, формируемые на основе
фуллереноподобных кластеров ……………………………….. 99
3.3.4. Алмазоподобные фазы, получаемые из трехмерных
графитов ……………………………………………………….. 103
3.4. Свойства алмазоподобных фаз ……………………………………… 107
3.5. Термическая стабильность алмазоподобных фаз ………………….. 114
3.6. Возможные пути синтеза ……………………………………………. 119
3.7. Способы экспериментальной идентификации …………………….. 135
3.8. Выводы к главе 3 …………………………………………………….. 140
Глава 4. Политипные разновидности алмаза …………………………… 142
4.1. Постановка задачи …………………………………………………… 142
4.2. Детали расчетов ……………………………………………………… 146
4.3. Структурные разновидности политипов алмаза …………………... 153
4.4. Структурные параметры и свойства политипов алмаза …………... 157
4.5. Способы экспериментальной идентификации лонсдейлита –
гексагонального политипа алмаза ………………………………….. 160
4.6. Возможные пути синтеза гексагонального алмаза ………………... 180
4.7. Выводы к главе 4 …………………………………………………….. 191
Глава 5. Алмазоподобные наноструктуры ………………………………. 193
5.1. Постановка задачи …………………………………………………… 194
5.2. Детали расчетов ……………………………………………………… 196
5.3. Слоевые алмазоподобные наноструктуры …………………………. 199
5.3.1. Структура и свойства …………………………………………. 199
5.3.2. Термическая стабильность …………………………………… 214
5.3.3. Возможные пути синтеза ……………………………………... 217
4
5.3.4. Способы экспериментальной идентификации ……………… 219
5.4. Трубчатые алмазоподобные наноструктуры ………………………. 223
5.4.1. Структура и свойства …………………………………………. 223
5.4.2. Термическая стабильность и возможные способы
синтеза ………………………………………………………… 230
5.4.3. Способы экспериментальной идентификации ……………… 232
5.5. Выводы к главе 5 …………………………………………………….. 235
Заключение …………………………………………………………………... 237
Список публикаций автора по теме диссертации ………………………. 240
Цитированная литература …………………………………………………. 247
