Структурные и фазовые превращения в углеродных наноматериалах, полученных в широком диапазоне давлений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, доктор физико-математических наук Кульницкий, Борис Арнольдович

• Кульницкий, Борис Арнольдович
• доктор физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Кульницкий, Борис Арнольдович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ЧАСТЫ.1.

НАНОТРУБКИ.

§1.1.1. ТИПЫ НАНОТРУБОК.

§1.1.2. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОТРУБОК.

§1.1.3. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РОСТ.

§1.1.4. БЕСКАТАЛИТИЧЕСКИЙ РОСТ.

§1.1.5. СВОЙСТВА НАНОТРУБОК.

§1.1.6. ТЕРМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.

§1.1.7. ПРОИЗВОДСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКИ УГЛЕРОДНЫХ

НАНОТРУБОК, ДОПИРОВАННЫХ АЗОТОМ.

§1.1.8. ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА НАНОТРУБОК, ДОПИРОВАННЫХ

АЗОТОМ.

§1.1.9. ЭМИССИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАНОТРУБОК.

§1.1.10. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОТРУБОК.

§1.1.11. НАПОЛНИТЕЛИ В УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБКАХ.

ОБРАЗОВАНИЕ НАНОПРОВОЛОК.

§1.1.12. НАПОЛНЕНИЕ НАНОТРУБОК, ВЫЗВАННОЕ

КАПИЛЛЯРНОСТЬЮ.

§1.1.13. НАПОЛНЕНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК МЕТАЛЛАМИ В

УСЛОВИЯХ ДУГОВОГО РАЗРЯДА.

§1.1.14. НАПОЛНЕНИЕ И ПОКРЫТИЕ НАНОТРУБОК С ПОМОЩЬЮ

ТЕРМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ.

§1.1.15. ПОЛУЧЕНИЕ БОР - АЗОТ - УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК.

§1.1.16. КОМПОЗИТЫ, СОСТОЯЩИЕ ИЗ НАНОТРУБОК,

ДОПИРОВАННЫХ АЗОТОМ.

§1.1.17. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

§1.1.18. ПРИМЕНЕНИЕ НАНОТРУБОК.

ЧАСТЬ 1.2. УГЛЕРОДНЫЕ ЛУКОВИЦЫ (ОНИОНЫ).

§1.2.1.ПОЛУЧЕНИЕ.

§1.2.2 СВОЙСТВА ОНИОНОВ.

ОБЩАЯ ПОСТАНОВКА РАБОТЫ.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ.

§2.1.МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ И

ТЕМПЕРАТУРАХ.

§2.2. ОБРАБОТКА ГРАФИТА В УСЛОВИЯХ ВЗРЫВА.

§2.3. ОБРАБОТКА ГРАФИТА В КАМЕРЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ТИПА

АЛМАЗНЫХ НАКОВАЛЕН.

§2.4. ПОЛУЧЕНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК И НАНОТРУБОК,

СОДЕРЖАЩИХ УГЛЕРОД, АЗОТ И БОР, В ГАЗОСТАТЕ.

§2.5.ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ

МИКРОСКОПИИ.

§2.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМНОЙ ОРИЕНТАЦИИ ДВУХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ФАЗ МЕТОДАМИ ЭЛЕКТРОННОЙ

МИКРОСКОПИИ.

§2.7. ПОСТРОЕНИЕ МАТРИЦ ОРИЕНТАЦИОННОГО СООТНОШЕНИЯ.

§2.8. ФОРМУЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА И ПОСТРОЕНИЯ

ДВОЙНИКОВЫХ ЭЛЕКТРОНОГРАММ.

§2.9. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ.

§2.10. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СПЕКТРОСКОПИИ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХ

ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОНОВ.

§2.11. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СПЕКТРОСКОПИИ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОНОВ И ЭНЕРГОДИСПЕРСИОННОЙ РЕНТГЕНОВСКОЙ

СПЕКТРОСКОПИИ.

ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК

И НАНОВОЛОКОН.

§3.1. ОСОБЕННОСТИ КОНИЧЕСКИХ НАНОСТРУКТУР.

§3.2. НАНОТРУБКИ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА НИКЕЛЕВОМ КАТАЛИЗАТОРЕ.

§3.3 ОРИЕНТАЦИЯ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ И НАПОЛНИТЕЛЕЙ С ОЦК И ГЦК КРИСТАЛЛИЧЕСКИМИ РЕШЕТКАМИ ВНУТРИ

УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК.

§3.3.1.ГЦК - СТРУКТУРЫ.

§3.3.2. ОЦК - СТРУКТУРЫ.

§3.4. НАНОУГЛЕРОДНЫЕ ТРУБКИ С КОБАЛЬТОМ В КАЧЕСТВЕ

НАПОЛНИТЕЛЯ.

§3.5,ОБСУЖДЕНИЕ.

3.6.ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. КРИСТАЛЛОГРАФИЯ КАРБИДООБРАЗОВАНИЯ ПРИ РОСТЕ

УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР НА ЖЕЛЕЗНОМ КАТАЛИЗАТОРЕ.

§4.1. ОБРАЗОВАНИЕ НАНОВОЛОКОН С ЧАСТИЦЕЙ Fe3C В ПРОЦЕССЕ

ОСАЖДЕНИЯ ИЗ ХИМИЧЕСКОГО ПАРА.

§4.2. ОБРАЗОВАНИЕ НАНОВОЛОКОН С ЧАСТИЦЕЙ Fe7C3 В

ГАЗОСТАТЕ.

§4.3. ОДНОВРЕМЕННОЕ ПРИСУТСТВИЕ РАЗНЫХ КАРБИДОВ ЖЕЛЕЗА В КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ЧАСТИЦЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОВОЛОКОН, ОБРАЗОВАВШИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ОСАЖДЕНИЯ ИЗ ХИМИЧЕСКОГО

ПАРА (CVD-ПРОЦЕССЕ). КАРБИД ХЭГГА - Fe5C2.

§4.4.РАСПАД ЧАСТИЦЫ Fe5C2 В НАНОВОЛОКНЕ ПРИ

ЭЛЕКТРОННОМИКРОСКОПИЧЕСКОМ НАБЛЮДЕНИИ.

§4.5. НАНОТРУБКА КАК РЕАКЦИОННАЯ ЯЧЕЙКА.

§4.6. ОБСУЖДЕНИЕ.

§4.7. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 5. ОБРАЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ НАНОВОЛОКОН.

§5.1. УГЛЕРОД-АЗОТНЫЕ НАНОТРУБКИ И НАНОВОЛОКНА, ПОЛУЧЕННЫЕ ТЕРМОЭМИССИЕЙ УГЛЕРОДА ПРИ ВЫСОКОМ

ДАВЛЕНИИ АЗОТА.

§5.2. РОСТ И ХАРАКТЕРИСТИКИ BNC СТРУКТУР.

§5.3. РАЗВЕТВЛЕННЫЕ Б АМБУ КО ОБРАЗНЫЕ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОД-АЗОТНЫХ НАНОТРУБОК (Y-СОЕДИНЕНИЯ).

ГЛАВА 6. ОНИОНЫ. ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ В РАЗНЫХ УСЛОВИЯХ. ДЕФЕКТЫ В ОНИОНАХ. ОНИОНЫ И АЛМАЗЫ КАК АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ПРОДУКТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ

НА ГРАФИТ.

§6.1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В С

ПРИ ТЕРМОБАРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ. ОНИОНЫ.

§6.1.1. ИССЛЕДОВАНИЕ С60 ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ 13ГПа В

ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР 900-1300К.

§6.1.2. ИССЛЕДОВАНИЕ С60 ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ ДАВЛЕНИЕМ 15ГПа

ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 1800К. ОНИОНОПОДОБНЫЕ СТРУКТУРЫ.

§6.1.3. ИССЛЕДОВАНИЕ С70 ПОСЛЕ ТЕРМОБАРИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структурные и фазовые превращения в углеродных наноматериалах, полученных в широком диапазоне давлений»

Актуальность темы. В последние годы большой научный и практический интерес вызывают наноструктурные материалы. Очень перспективными среди известных наноматериалов представляются наноуглеродные материалы. В восьмидесятые годы была обнаружена удивительная форма углерода - фуллерен (Сбо). Молекула этого материала состоит из 60 атомов углерода, образующих структуру, близкую к сферической. Далее были обнаружены углеродные нанотрубки - протяжённые цилиндрические структуры, состоящие из одной или нескольких свёрнутых в трубку гексагональных графитовых плоскостей. Открытие нанотрубок, нановолокон, наноонионов (луковиц) и их производных, по-видимому, можно рассматривать как наиболее яркое достижение в исследовании наномира в конце двадцатого века. Оказалось, что нанотрубки могут отличаться типом проводимости (металлическая или полупроводниковая). Их способность излучать электроны определила возможность их использования в качестве полевых эмиттеров. Они обладают хорошими механическими свойствами, могут рассматриваться в качестве сосудов для хранения газов, а также могут быть использованы в медицине для обволакивания больных клеток и в качестве контейнера для лекарств.

Несмотря на огромное количество опубликованных к настоящему времени работ по получению и исследованию наноуглеродных материалов, остается множество вопросов, касающихся роста таких материалов, в том числе условий формирования, кинетики, роли катализаторов, термодинамических условий, кристаллографических особенностей структуры как нанотрубок (нановолокон), так и каталитических частиц и т.д.

Важным параметром при образовании наноуглеродных материалов является давление. Использование высокого газового давления, достигающего нескольких десятков МПа, открывает новые возможности для получения нанотрубок (нановолокон). В частности, давление газа в сочетании с высокой температурой может способствовать внедрению азота и бора в углеродную структуру, что, в свою очередь, может привести к образованию разнообразных структур (углерод-азотных, бор-углерод-азотных, конических, разветвленных и т.д.). Использование в этих условиях различных катализаторов открывает большие возможности для формирования новых структур, включая получение наполнителей (тонкая проволочка металла внутри нанотрубки) и других возможных образований внутри нанотрубок. Такие структуры, находящиеся внутри нанотрубки, могут рассматриваться как 1-Е) кристаллы. В процессе синтеза металл взаимодействует с углеродом, что может привести к карбидообразованию. Все перечисленные возможности интересны как в плане практического использования, так и в научном плане.

Известно, что термобарическая обработка фуллеренов С60 и С70 приводит к формированию материала с хорошими механическими свойствами, сравнимыми с соответствующими свойствами алмаза. Исследование структуры такого материала представляет большой интерес. Самыми перспективными представляются материалы, полученные в условиях максимально возможных величин параметров обработки (в диапазоне давлений до 15 ГПа и температур до 1800К).

В настоящее время существует множество способов формирования углеродных луковиц (онионов). Некоторые из них связаны с применением давлений. Важной задачей представляется проведение сравнительного анализа структуры углеродных онионов, полученных в условиях высоких давлений (при обработке графита в камере высокого давления типа «алмазных наковален», при термобарической обработке фуллерена Сбо> в условиях взрывной обработки графита) с онионами, полученными в других условиях. Этот интерес обусловлен тем фактом, что обработка углеродного материала давлением может привести не только к образованию онионов, но и к образованию алмазов. Такие исследования могут привести к пониманию условий формирования как одной, так и другой структуры.

Таким образом, экспериментальное изучение наноуглеродных материалов, полученных в условиях приложения высоких давлений, является актуальным как в плане получения новых функциональных материалов, так и в плане дальнейшего развития фундаментальной науки в данной области.

Цель работы. Целью работы являлось исследование особенностей кристаллографии двух групп наноуглеродных материалов: цилиндрической формы (нанотрубки, нановолокна) и сферической формы (фуллерены и онионы), сформированных в условиях приложения высоких давлений.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- исследование особенностей строения углеродных нанотрубок и нановолокон, полученных в газостате и сравнение их с аналогичными материалами, полученными в других условиях;

- исследование ориентации каталитических частиц (N1, Со, Бе и Бе-Со) с различной кристаллической решеткой (гцк, оцк и гпу) по отношению к продольной оси углеродного нановолокна (нанотрубки); сравнение результатов исследований с литературными данными и объяснение полученных результатов;

- исследование конических нанотрубок с различными углами и анализ механизмов их образования;

- исследование процессов, происходящих внутри нанотрубок: образование фаз высокого давления, двойникование, образование дефектов, карбидообразование, взаимопревращения карбидов, ориентационные соотношения; исследование особенностей углерод-азотных нанотрубок и бор-углерод-азотных нанотрубок;

- исследование фуллеренов С60 и С70 после термобарической обработки в камере высокого давления в широком диапазоне давлений и температур; анализ полученных кристаллических и некристаллических фаз;

- исследование графита, обработанного давлением и сдвигом в камере высокого давления типа алмазных наковален;

- исследование углеродных луковиц (онионов), полученных пятью разными методами:

- в камере высокого давления типа алмазных наковален,

- при взрыве,

- при отжиге наноалмазов,

- при дуговом разряде,

- при термобарической обработке фуллерена С60;

- исследование закономерностей в строении онионов, их дефектности и роли в превращении графит <-> алмаз.

Метод исследования - просвечивающая ЭМ, в том числе ЭМ высокого разрешения, а также спектроскопия потерь энергии электронов (СПЭЭ-ЕЕЬ8) и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (ЭДРС-ЕОЗ).

Научная новизна. В настоящей работе научная новизна определяется теми результатами, которые впервые были получены в работе, в частности:

- Проведено исследование углеродных нанотрубок конического сечения, полученных в газостате. Обнаружены конические нанотрубки с шестью разными углами при вершине конуса. Показано, что формирование конических нанотрубок возможно в соответствии с двумя механизмами роста: а) внедрением пятиугольников в графеновую плоскость и б) свертки.

- Установлена ориентация гцк и оцк (Ni, Со, Fe, Fe-Co) каталитических частиц вдоль оси нанотрубок (нановолокон). Показано, что ориентация всех частиц вдоль оси трубки сводится к одному и тому же набору направлений: [100], [110], [111] и [112]. Дополнительные ориентации вдоль оси трубки обнаружены в двойниковых прослойках. Установлены две ориентации частиц с гпу решеткой вдоль оси трубки: направление [334 ]гпу и направление [001]гпу.

- Установлено, что в процессе роста кристаллическая решетка каталитической частицы оцк-железа в зависимости от условий синтеза трансформируется в один из следующих карбидов железа: Fe3C, Fe5C2 или Fe7C3. Экспериментально подтверждены два ориентационных соотношения (ОС), описывающих взаимную ориентацию оцк-железа и цементита. Такое «переключение» ОС может быть объяснено двойникованием в гексагональной решетке e-карбида при реализации следующей последовательности превращений: a-Fe —>е-карбид-> Fe3C-> Fe5C2—> Fe7C3.

- Показано, что нанотрубка может рассматриваться как миниатюрная реакционная камера. Об этом свидетельствуют деформационные двойники, обнаруженные в каталитических частицах, взаимопревращения карбидов, а также частицы гцк-железа, которые формируются преимущественно в условиях приложенного давления.

Установлена последовательность структурных превращений при термообработке С60. Показано, что рост давления и температуры приводит к уменьшению параметров образующихся гцк-решеток, а затем к возникновению триклинных (искаженных гцк) кристаллических решеток вследствие образования линейнополимеризованных цепочек молекул и уменьшения кратчайших расстояний между молекулами (в направлении [110]). Дальнейший рост параметров термобарической обработки приводит к появлению объемнополимеризованных кристаллических фаз. В условиях давлений 13-15 ГПа при температурах 1100-1800К образуются онионы, эллипсоиды и другие объемные замкнутые структуры, состоящие из набора оболочек.

Установлена последовательность структурных состояний при термообработке С70. Показано, что образуются структуры с кристаллическими решетками триклинного типа. Все они представляют собой искаженные гцк кристаллические решетки с удвоенными с0 параметрами. Появление этих фаз объясняется процессом, состоящим из двух стадий. На первой стадии образуются димеры, а на второй стадии - цепочки, состоящие из димеров. Разное поведение фуллеренов Сбо и С7о при термобарической обработке объясняется отличием форм их молекул: сферичностью молекул С60 и вытянутостью молекул С7о.

- Проведены ЭМ исследования графита, обработанного в камере высокого давления типа «алмазных наковален» со сдвигом при комнатной температуре. Показано, что в графите образуются игольчатые полосы, которые могут рассматриваться и как двойники по нетрадиционным плоскостям {103} и {115}. Рост давления и деформации приводит на первом этапе к росту количества таких полос (двойников), а в дальнейшем - к появлению онионов.

Проанализированы структурные особенности углеродных онионов, полученных разными способами: при термобарической обработке фуллерена Сбо, в камере высокого давления типа алмазных наковален, в условиях взрыва, при отжиге наноалмазов и в дуговом разряде. Характерной особенностью всех исследованных онионов является бездефектность 10-12 внутренних сфер.

Было показано с использованием теории упругости, что для разрушения ониона и образования из него наноалмаза требуются гораздо большие усилия, чем для образования алмаза из графита. Из этого следует, что при синтезе алмаза необходимо предпринять усилия для препятствия процессу образования онионов.

Практическая значимость работы. Полученные в газостате углерод-азотные нановолокна показали хорошие эмиссионные свойства; предполагается, что они являются перспективным материалом для приборов, использующих автоэлектронную эмиссию.

Известные методы роста нанотрубок не дают сегодня возможности получить «лес» трубок с одинаковой хиральностыо (ориентацией шестиугольников вдоль оси трубки). Это затрудняет использование нанотрубок в качестве полевых эмиттеров. Исследования кристаллографических особенностей взаимного расположения катализатора и нанотрубки важно для понимания процессов роста наноструктур с заданными свойствами.

Система железо-углерод является ключевой для промышленности. В этой связи образование карбидов и их взаимопревращения внутри углеродных нанотрубок можно рассматривать как модель тех процессов, которые происходят повсеместно.

Показано, что нанотрубка может рассматриваться как миниатюрная реакционная камера.

Термобарическая обработка фуллеренов приводит к образованию материалов, имеющих высокие механические свойства, часто не уступающие свойствам алмаза. Установлена последовательность структурных превращений при термообработке фуллеренов Сбо и С7о- Показано, что рост давления и температуры приводит к появлению объемнополимеризованных кристаллических фаз.

Показано, что для разрушения ониона и образования из него наноалмаза требуются значительно большие усилия, чем для образования алмаза из графита. Из этого следует, что при синтезе алмаза необходимо предпринять усилия для препятствия образованию онионов.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту.

- результаты исследований структуры углеродных нанотрубок, полученных в газостате, в том числе конических, цилиндрических, азотосодержащих, бор-азотосодержащих, механизма их формирования.

- результаты исследований кристаллографических особенностей каталитических частиц (Fe, Со, Ni и др.) в углеродных нанотрубках (нановолокнах): ориентация, двойникование, фазовые превращения, карбидообразование, ориентационные соотношения.

- результаты структурных исследований термобарически обработанных фуллеренов Сбо и Cj0 в широком диапазоне давлений и температур.

Последовательность структурных состояний при термообработке. Линейная и объемная полимеризация молекул.

- результаты исследований графита, обработанного в камере высокого давления типа «алмазных наковален» со сдвигом при комнатной температуре. Образование игольчатых полос-двойников и онионов.

- результаты анализа структурных особенностей углеродных онионов, полученных разными способами: при термобарической обработке фуллерена С60, в камере высокого давления типа алмазных наковален, в условиях взрыва, при отжиге наноалмазов и в дуговом разряде.

Апробация работы. Основные результаты были доложены на шести Российских конференциях по углероду "Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология" с 2002 по2009 г., которые проводились либо в МГУ, либо в Троицке, а также на двух международных - Eurocarbon 1998 (Страсбург, Франция) и 2002 -Пекин (Китай),

- на конференциях «Diamond-Алмаз» в 2000 г. (Португалия), 2001 г (Будапешт, Венгрия), 2002 г. (Гранада, Испания), 2003 г. - Цукуба (Япония), 2005 г. - (Тулуза, Франция),

- на конференциях по высоким давлениям AIRAPT 32-я (Брно, Чехия, 1994), 33-я (Варшава, Польша, 1995), Мумбай (Индия, 1996), Клостер-Банц (Германия, 2000), на конференциях «Фуллерены и атомные кластеры», Санкт-Петербург, 1995, 2003, 2007, 2009 гг.

- на Российских конференциях по ЭМ в Черноголовке - на 19-й (2002 г.), 20-й (2004 г.), 21-й (2006 г.) и 22-й (2008 г.).

На международных конференциях по ЭМ:

EMAG (конференция английского ЭМ общества) в 1997 (Кембридж), 1999 (Шеффилд), 2001 (Лондон), 2003 (Оксфорд), 2005 - (Лидс), на 12-й конференции Польског о ЭМ общества (Польша, Казимеж Дольный, 2006), на конференциях по ЭМ EUREM - Брно-2000, Страсбург-2004, Аахен 2008, на конференции MC в г. Грац (Австрия), 2009, на конференции «Тенденции в нанотехнологии», 2007, Сан-Себастьян, Испания, на 5-й конференции по неорганическим материалам - Любляна (Словения), 2006, на конференции «Нанотрубки-02», 2002, Бостон (США) и на 17-й международной зимней школе по электронным свойствам новых материалов, 1\\ГЕР>Ш 2003, Австрия.

Личный вклад диссертанта. В цикле работ диссертации автору принадлежит решающая роль в определении направления исследования и анализа полученных результатов. Экспериментальные данные получены при непосредственном участии автора.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 84 печатных работах: 42 статьях, одной монографии, одном патенте и 40 тезисах докладов на международных и всероссийских научных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения (общих выводов по диссертации) и библиографии, содержит 273 страницы машинописного текста, включая 78 рисунков, 6 таблиц и список литературы из 420 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Кульницкий, Борис Арнольдович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Целью работы являлось исследование кристаллографических особенностей двух групп наноуглеродных материалов: цилиндрической формы (нанотрубки, нановолокна) и сферической формы (фуллерены и онионы), сформированных в условиях приложения высоких давлений.

В первой части работы исследовались кристаллографические особенности углеродных нанотрубок и нановолокон, полученных в нетрадиционных условиях -в газостате с использованием газового давления. Давление является важным параметром при образовании наноуглеродных материалов. Использование высокого газового давления, достигающего нескольких десятков МПа, открывает новые возможности для получения нанотрубок (нановолокон). В частности, давление газа в сочетании с высокой температурой (до 2200К) способствовало внедрению азота и бора в углеродную структуру, что, в свою очередь, приводило к образованию разнообразных структур (углерод-азотных, бор-углерод-азотных, конических, разветвленных и т.д.). Использование в этих условиях различных катализаторов открывает большие возможности для формирования новых структур, включая получение наполнителей (тонкая проволочка металла - внутри нанотрубки) и других возможных образований внутри нанотрубок.

Во второй части работы исследовались фуллерены Сбо и С70 после термобарической обработки в камере высокого давления в широком диапазоне давлений (до 15 ГПа) и температур (до 1800К), а также - углеродные луковицы (онионы), полученные пятью разными методами, в том числе закономерности их строения, дефектности и роли в превращении графит алмаз.

Полученные материалы исследовались методами просвечивающей ЭМ (приборы JEM-2010 и JEM-200CX), включая ЭМ разрешения, дифракционный анализ, а также энергодисперсионный анализ (характеристическое рентгеновское излучение, EDS) и спектроскопию характеристических потерь энергии электронов (EELS).

ОСНОВНЫМИ РЕЗУЛЬТАТАМИ РАБОТЫ ЯВЛЯЮТСЯ:

1. Сконструирован и изготовлен газостат - прибор, позволивший получать углеродные наноматериалы в условиях высоких газовых давлений. Изменение давления газа (до 90 МПа), состава газа (азот или аргон), температуры (до 2200К), катализатора, длительности эксперимента, а также конструкционные усовершенствования газостата позволили получить широкий структурный диапазон наноуглеродных материалов.

2. Углеродные наноматериалы синтезировали с использованием следующих катализаторов: Ni, Со, Fe и сплава Fe-Co. Показано, что нанотрубка (нановолокно) по отношению к каталитической частице может рассматриваться как миниатюрная реакционная камера.

- Показано, что ориентация гцк и оцк (Ni, Со, Fe, Fe-Co) каталитических частиц внутри нанотрубок (нановолокон) сводится к одному и тому же набору направлений: [100], [110], [111] и [112]. Установлены две ориентации частиц с гпу-решеткой вдоль оси трубки: [334 ]гпу и [001]гпу,

- Установлено, что в процессе роста нановолокон кристаллическая решетка каталитической частицы оцк-Fe в зависимости от условий синтеза трансформируется в один из трех карбидов железа.

- Нанотрубка (нановолокно) может рассматриваться как миниатюрная камера высокого давления. Об этом свидетельствует обнаруженные деформационные двойники в частицах металлов и карбидов, а также частицы гцк-Fe, которые могут существовать только в условиях приложенного давления.

- Показано, что крупные частицы металла в центральной части углеродного волокна оказываются ограненными, тогда как мелкие частицы с размерами в несколько десятков нанометров и менее, оказываются неограненными, что связано с разными величин ПН для частиц разного размера.

- Показано, что катализатор может одновременно являться и наполнителем нанотрубок.

3. Установлены кристаллографические закономерности образования углеродных, углерод-азотных и бор-углерод-азотных нанотрубок и нановолокон.

Показано, что присутствие азота приводит к образованию искривленных нановолокон, состоящих из множества пересекающихся слоев, образующих подобие сетчатой структуры. Концентрация азота в исследованных структурах менялась в пределах 3-13 ат.%. Искривления связаны с тем, что вместо одного из атомов углерода в графитовый шестиугольник встраивается атом азота. Об этом свидетельствует пик в спектре потерь энергии электронов в районе 400.7 - 401 эв. Полученные структуры — перспективны в качестве материала для эмиттеров электронов.

Бор-углерод-азотные наноструктуры (BCN) представляют собой структуру сэндвич, где перемешаны слои нитрида бора и графита.

4. В процессе формирования наноуглеродных материалов на железном катализаторе в разных условиях внутри нанотрубок и нановолокон были обнаружены и идентифицированы оцк- и гцк-фазы железа, а также три карбида железа. Был проведен анализ взаимной ориентации обнаруженных фаз. Полученные данные соответствуют двум ориентационными соотношениями (ОС):

1122), || (001) Fe3C II (211)a-Fej [100] Fe3C II [01 l]a-Fe (1),

1122 )е II (001) Fe3C || (21 5)aFe, [100] Fe3C II [311]« -Fe (2)

Установлено, что при превращении a-Fe—>Fe3C ориентационное соотношение между этими фазами удовлетворяло ОС (2). В то же время взаимная ориентация карбидов Fe5C2 и Fe7C3, а также их направления роста по отношению к волокну соответствуют ОС (1). Такое «переключение» ОС может быть объяснено двойникованием в гексагональной решетке s-карбида при реализации следующей последовательности превращений: a-Fe -»s-карбид—» Fe3C-> Fe5C2—>• Fe7C3.

5. На основании проведенных исследований предложены следующие механизмы формирования нанотрубок (нановолокон):

- свертка - преимущественный механизм образования конических нанотрубок. Анализ полууглов при вершине конуса для нанотрубок конического сечения показал существование всего семи углов. Все они могут быть результатом формирования конусов в результате свертки, тогда как три из них могут быть получены еще и в результате внедрения пятиугольников в графитовую плоскость. Таким образом, механизм свертки в формировании конических трубок оказывается доказанным, что не исключает и механизма внедрения пятиугольников.

- Продольная деформация как механизм образования двух типов нановолокон: а) Нановолокна, состоящие из сгустков и разрежений, с частицей Ni в средней части образованы в результате сильной деформации, направленной вдоль оси волокна в результате увеличения объема частицы Ni, вызванного распадом карбида никеля. Этот эффект может изменить объем на 15-17%. Такое углеродное волокно может соответствовать прошедшей деформационной волне. б) Механизм образования нановолокон витой (геликоидальной) формы, сформированных на железном катализаторе. Такие волокна содержали в своей средней части ограненную восьмигранную частицу состава Ре7Сз. Углы между гранями частицы (и осажденными на них слоями графита) соответствуют углам о между {111} плоскостями кубической решетки. Для образования sp -связей вблизи вершин восьмиугольника, находящихся на оси волокна, необходимо приложить силу, которая могла бы сблизить соседние атомы углерода. Эту функцию могут выполнить силы поверхностного натяжения. EELS спектр, полученный с витых

•з нановолокон, показал, что наибольшая концентрация sp -связей отмечается вдоль продольной оси волокна. Появление такой линии вызывает деформацию и превращение прямой трубки в витую. Такое явление — упругая нестабильность, как результат влияния продольных сжимающих сил, описанное Эйлером, рассматривается в теории упругости.

6. Установлена последовательность структур, образующихся при термобарической обработке фуллеренов С60, в условиях роста давлений до 15 ГПа и температур до 1800К. Идентифицированы структуры, ответственные за уникальные механические свойства.

Гцк (исходная) —гцк-структуры с уменьшающимися параметрами —» искаженные гцк-структуры (триклинные) с уменьшающимися параметрами -> объемно-полимеризованные структуры —» луковицы (онионы), эллипсоиды и другие объемные замкнутые структуры, состоящие из набора оболочек. Последние структуры состоят из смеси sp2- и зр3-связей, и твердость таких образцов сравнима с твердостью алмаза.

7. Исследована структура углеродных луковиц (онионов), полученных в широком диапазоне давлений в разных условиях: при термобарической обработке Сбо, в камере высокого давления типа алмазных наковален, в условиях взрыва, при отжиге наноалмазов и в дуговом разряде. Было показано с использованием теории упругости, что для разрушения ониона и образования из него наноалмаза требуются значительно большие давления чем для образования алмаза из графита. Можно сделать вывод, что онионы представляют собой тупиковую ветвь в процессе алмазообразования, и при синтезе алмаза необходимо предпринять усилия для препятствия образованию онионов.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Кульницкий, Борис Арнольдович, 2010 год

1. Saito R., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S., Physical properties of carbon nanotubes, 1.perial College Press, London, 5th Ed., 2003.

2. Л.Полинг, Общая химия, 1974, Мир, 848 страниц.

3. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C., Kurl R.F., Smalley R.E., C60-Buckminsterflillerene, Nature, 1985, Nature, 318,162-163.

4. S. Iijima, Helical microtubules of graphitic carbon, Nature 354 56 (1991)

5. K.S.Novoselov, A.K.Geim, S.V.Morozov, D.Jiang, Y.Zhang, S.V.Dubonos, I.V.Grigorieva, A.A.Firsov, 2004, Electric field effect in atomically thin carbon films, Science, 306, 666.

6. P.M.Ajayan, T.W.Ebbesen, Nanometre-size tubes of carbon, Rep. Prog. Phys., 1997, 1025-1062.

7. A. Thess, R.Lee, P.Nikolaev, H.Dai, P.Petit, J.Robert, C.Xu, Y.H.Lee, S.G.Kim, A. G. Rinzler, D. T. Colbert, G. E. Scuseria, D. Tománek, J.E. Fisher, R.E. Smalley, Crystalline ropes of metallic nanotubes, Nature 1996, 273, 483.

8. D.Laplaze, P.Bernier, W.K.Maser, G.Flamant, T.Guillard, A.Loiseau, Carbon nanotubes: the solar approach, Carbon, 1998, 36, 685-688.

9. T.Guillard, G.Flamant, J.F.Robert, B.Rivoire, G.Olalde, D.Laplaze, L.Alvarez, Production of carbon nanotubes by the solar route, J. Phys., IV, 1999, 9, 59-64.

10. P. Schützenberger, L. Schützenberger, C.R. Sur quelques faits relatifs á l'histoire du carbone Acad. Sci. Paris, 111, 774-778, 1890.

11. T.Koyama, "Formation of Carbon Fibers from Benzene, Carbon, 10, 757-758, 1972

12. T.Koyama, M.Endo, Y.Onuma, Carbon Fibers Obtained by Thermal Decomposition of Vaporized Hydrocarbon, Jpn. J. Appl.Phys., 11,445, 1972.

13. N.M.Rodriguez, A review of catalytically grown carbon nanofibers, J. Mater. Res., 8, 12, 1993.

14. RJ.Koestner, J.C.Frost, P.C.Stair, M.A. Van Hove, G.A.Somorjai, Surf. Sci., 116, 85-103, Evidence for the formation of stable alkylidyne structures from C3 and C4. 1982.

15. X.Y.Zhu, J.M.White, Photochemistry at adsórbate metal interfaces, Surf. Sci., 214, 240, 1989.

16. M.A.Barteau, E.J.Ko, R.J.Madix, The adsorption of CO, C02 and H2 on Pt, Surf.Sci., 102, 99, 1981.

17. E.Yagasaki, R.I.Masel, Variation in the Mechanism of Catalytic Reactions with crystal face, Surf. Sci., 226, 51, 1990.

18. R.T.K.Baker, M.A.Barber, P.S.Harris, F.S.Feates, RJ.Waite, Nucleation and growth of carbon deposits from the nickel catalyzed decomposition of acetylene, J.Catal., 26, 51, 1972.

19. M.Audier, A.Oberlin, M.Oberlin, M.Coulon, L.Bonnetain, Morphology and crystalline order in catalytic carbons, Carbon, 19, 217, 1981.

20. T.Baird, J.RFryer, B.Grant, Carbon Formation on Iron and Nickel Foils by Flydrocarbon Pyrolysis—Reactions at 700° C Carbon, 1974, 12, 591-602.

21. A.Oberlin, M.Endo, T.Koyama, Filamentous growth of carbon through benzene decomposition, J.Cryst.Growth, 1976, 32, 335-349.

22. G.G.Tibbets, Carbon fibers produced by pyrolysis of natural gas in stainless steel tubes, Appl. Phys. Lett., 1983, 42, 666-667.

23. G.G.Tibbets, Why Are Carbon Filaments Tubular, J.Cryst. Growth, 66, 632, 1984.

24. E.Boellard, P.K. DeBokx, A.J.H.M.Kock, J.W.Geus, The formation of filamentous carbon on iron and nickel catalysts, J.Catal. 96, 481, 1985.

25. R.T.Yang, J.P.Chen, Mechanism of Carbon Filament Growth on Metal Catalysts, J.Catal., 115, 52,1989.

26. A.Sakko, P.Thacker, T.N.Chang, A.T.S.Chiang, The Initiation from iron in H2, CH4, H20, C02 and CO Gas Mixture", J.Catal., 85, 224-236, 1984.

27. I.Alstrup, A New Model Explaining Carbon Filament Growth on Nickel, Iron, and Ni-Cu Alloy Catalysts, J.Catal., 109, 241, 1988,

28. Endo M., Kroto H.W., Formation of carbon nanofibers, J.Phys.Chem., 1992, 96, 6941-4.

29. Iijima S., Ajayan P., Ichihashi T., Growth-model for carbon nanotubes, Phys. Rev. Lett., 69,3100-3.

30. Ebbesen T.W., Carbon nanotubes, 1994, Ann. Rev. Mater. Sci., 24, 235-64.

31. Smalley R.E., 1993, From dopyballs to nanowires, Mater. Sci. Engin., B 19, 1-7.

32. Harris P.I., Tsang S.C., Claridge J.B., Green M.L.H., 1994, A microporous carbon produced by arc-evaporation, J. Chem. Soc. Faraday Trans, 90, 2799-802.

33. Robertson D.H., Brenner D.W., White C.T., 1992, On the Way to Fullerenes: Molecular Dynamics Study of the Curling and Closure of Graphitic Ribbons, J.Phys.Chem., 96, 6133-5.

34. Charlier J-C, De Vita A., Blasé X., Car R., 1997, Microscopic growth mechanisms for carbon nanotubes, Science, 275, 646-9.

35. Maiti A., Brabec C.J., Roland C.M., Bernholc J., Growth energetics of carbon nanotubes, 1994, Phys. Rev. Lett., 73, 2468-71.

36. Guo T., Nikolaev P., Rinzler A.G., Tomanek D., Colbert D.T., Smalley R.E., Catalytic growth of carbon nanotubes from carbon monoxide, 1995, J.Phys. Chem., 99, 10 694-8.

37. H.Dai, E.W.Wong, C.M.Lieber, Probing electrical transport in nanomaterials: Conductivity of individual carbon nanotubes, Science, 1996, 272, 523-526.

38. T.W.Ebbesen, H.J.Lezec, H.Hiura, J.W.Bennett, H.F.Ghaemi, T.Thio, Electrical conductivity of individual carbon nanotubes, Nature, 1996, 382, 54-56.

39. S.J.Tans, M.H.Devoret, H.J.Dai, A,Thess, R.E.Smalley, L.J.Geerligs, C.Dekker, Individual single-wall carbon nanotubes as quantum wires, Nature, 1997, 386, 474-477.

40. J.W.G.Wildoer, L.C.Venema, A.G.Rinzler, R.E.Smalley, L.J.Geerligs, C.Dekker, Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes, Nature, 1998, 391, 59-62.

41. T.W.Odom, J.L.Huang, P.Kim, C.M.Lieber, Atomic structure and electronic properties of single-walled carbon nanotubes, Nature, 1998, 391, 62-64.

42. A.Y.Kasumov, R.Deblock, M.kociak, B.Reulet, H.Bouchiat, I.I.Khodos, Y.B.Gorbatov, V.T.Volkov, C.Journet, M.Burghard, Supercurrents through single-walled carbon nanotubes, Science, 1999, 284, 1508-1511.

43. M.Kociak, A.Y.Kasumov, S.Gueron, B.Reulet, I.I.Khodos, Y.B.Gorbatov, V.T.Volkov, L.Vaccarini, H.Bouchiat, Intrinsic superconductivity of carbon nanotubes, Phys.Rev.Lett., 2001, 86, 2416-2419.

44. Z.K.Tang, L.Y.Zhang, N.Wang, X.X.Zhang, G.H.Wen, G.D.Li, J.N.Wang, C.T.Chan, P.Sheng, Investigation of the magnetic and transport properties of singlewalled small- diameter carbon nanotubes embedded in a zeolite, Science, 2001, 292, 2462-2465.

45. M.Terrones, Carbon nanotubes: synthesis and properties, electronic devices and other emerging applications, International Materials Reviews, 2004, v. 49, 6, 325-377.

46. M.Treacy, T.W.Ebbesen, J.M.Gibson, Exceptionally high Young's modulus observed for individual carbon nanotubes, Nature, 1996, 381.678-680.

47. Y.Q.Zhu, T.Sekine, T.Kobayashi, E.Takazava, M.Terrones, H.Terrones, Collapsing carbon nanotubes and diamond formation under shock waves, Chem.Phys.Lett., 1998, 287, 689-693.

48. S.B.Sinnott, O.A.Shenderova, C.T.White, D.W.Brenner, Mechanical properties of nanotubule fibers determined from theoretical calculations and simulations, Carbon, 1998, 136, 1-9.

49. B.I.Yakobson, Mechanical relaxation and "intramolecular plasticity" in carbon nanotubes, Appl. Phys. Lett., 1998, 72, 918-920.

50. R.S.Ruoff, D.C.Lorents, Mechanical and thermal properties of carbon nanotubes, Carbon, 1995, 33, 925-930.

51. W.Yi.L.Lu, D.L.Zhang, Z,Pan, S.S.Xie, Thermal properties of carbon nanotubes, Phys. Rev. B, 1999, 59, R9015-9018.

52. P.Kim, L.Shi, A.Majumdar, P.L.McEuen, Thermal transport measurements of individ- ual multiwalled nanotubes, Phys. Rev. Lett., 2001, 87, art. No. 215502-215505.

53. L.X.Benedict, S.G.Louie, Heat Capacity of Carbon Nanotubes, Sol.State Com., 1996, 100, 177-180.

54. W.Yi, L.Lu, D.L.Zhang, Z.Pan, S.S.Xie, Linear specific heat of carbon nanotubes, Phys. Rev. B, 1999, 59, R9015-R9018.

55. P.M.Ajayan, M.Terrones, A.De La Guardia, V.Huc, N.Grobert, B.Q.Wei, H.Lezec, G.Ramanath, T.W.Ebbesen, Nanotubes in a Flash Ignition and Reconstruction, Science, 2002, 296, 705.

56. Y.Miyamoto, M.L.Cohen, S.G.Louie, Ab initio calculation of phonon spectra of nitride and Possible Tubule Forms, Solid State Comm., 102, 1997, 605.

57. X.Blase, J.C.Charlier, A.De Vita, R.Car, Theory of composite BxCyNz nanotube heterojunctions, Appl. Phys. Lett., 70, 1997, 197.

58. A. Krishnan, E. Dujardin, T.W. Ebbesen, P.N. Yianilos and M.MJ. Treacy, Young's modulus of single-walled nanotubes, Phys Rev Lett B 58 (20) (1998),14013-14019

59. E.W.Wong, P.E.Sheehan, C.M.Lieber, Nanobeam Mechanics: Elasticity, Strength and Toughness ofNanorods and Nanotubes, Science 277, 1997, 1971.

60. M.Terrones, N.Grobert, J.Olivares, J.P.Zhang, H.Terrones, K.Kordatos, Preparation and characterisation of C70Ph90H: the first fullerene with a single hydroxy group attached to the cage, Nature, 388, 1997, 52.

61. M.Nath, B.C.Satishkumar, A.Govindaraj, C.P.Vinod, C.N.R.Rao, Optical limiting in single walled carbon nanotube suspensions, Chem. Phys. Lett., 322, 2000, 333.

62. K.Suenaga, M.Yudasaka, C.Colliex, S.Iijima, Radially modulated nitrogen distribution in CNx nanotubes, prepared by CVD using Ni phtalocyanin, Chem. Phys. Lett., 316, 2000, 365-372.

63. R.Gao, Z.L.Wang, Z.Bai, W.A. de Heer, L.Dai, M.Gao, Nanomechanics of Individual Carbon Nanotubes from Pyrolytically Grown Arrays, Phys. Rev. Lett., 85, 2000, 622.

64. K.Suenaga, M.P.Johansson, N.Hellgren, E.Broitman, L.R.Wallenberg, C.Colliex, Carbon nitride nanotubulite-densely-packed and well aligned tu- bular nanostructures, Chem. Phys. Lett., 300, 1999, 695.

65. R.Kurt, A.Karimi, V.Hoffman, Growth of decorated carbon nanotubes, Chem. Phys. Lett., 335, 2001, 545.

66. M.Becker, H.Bender, M.Jansen, L.Kienle, W.Assenmacher, Efficient access to bamboo-like carbon micro and nanofibers by pyrolysis of zinc cyanamide, J.Phys.Chem. Solids, 62, 2001, 1431-1433.

67. H.Cui, O.Zhou, B.R.Stoner, Deposition of aligned bamboo-like carbon nanotubes via microwave plasma enhanced chemical vapor deposition, J. Appl. Phys. 88, 2000, 6072.

68. X.Ma, E.Wang, W.Zhou, D.A.Jefferson, J.Chen, S Deng, Polymerized carbon nanobells and their field-emission properties, Appl. Phys. Lett., 75, 1999, 3105.

69. M.C.dos Santos, F.Alvarez, Nitrogen substitution of carbon in graphite: Structure evolution toward molecular forms, Phys. Rev. B58, 1998, 13918.

70. J.Hu, P.Yang, C.M.Lieber, Nitrogen driven sp3 to sp2 transformation in carbon nitride materials, Phys. Rev. B57, 1998, R3185.

71. A.Y.Liu, M.L.Cohen, Prediction of new low compressibility solids, Science, 1989, 245, 841-842.

72. D.M.Teter, R.J.Hemley, Low-compressibility carbon nitride, Science, 1996, 271, 53-55.

73. M.Terrones, W.K.Hsu, H.Terrones, J.P.Zhang, S.Ramos, J.P.Hare, R.Castillo, K.Prassides, A.K.Cheetham, H.W.Kroto, D.R.M.Walton, Metal particle catalysed production of nanoscale BN structures, Chem. Phys. Lett., 1996, 259, 568-573.

74. M.Terrones, N.Grobert, J.Olivares, J.P.Zhang, H.Terrones, K.Kordatos, W.K.Hsu, J.P.Hare, P.D.Townsend, K.Prassides, A.K.Cheetham, H.W.Kroto, D.R.M.Walton, Controlled production of aligned-nanotube bundles, Nature, 1997, 388, 52-55.

75. N.Grobert, M.Terrones, Ph.Redlich, H.Terrones, R.Escudero, F.Morales, W.H.Hsu, Y.Q.Zhu, J.P.Hare, M.Ruhle, H.W.Kroto, D.R.M. Walton, Enhanced magnetic coercivities in Fe nanowires, Appl.Phys.Lett., 1999, 75, 3363-3365

76. M.Terrones, Ph.Redloch, N.Grobert, S.Trasobares, W.K.Hsu, H.Terrones, Y.Q.Zhu, J.P.Hare, A.K.Cheetham, M.Ruhle, H.W.Kroto, D.R.M. Walton, Carbon nitride nanocomposites: formation of aligned CxNy nanofibres, Adv.Mater., 11, 655-658.

77. D.L.Carroll, P.Redlich, X.Blase, J.C.Charlier, S.Curran, P.M.Ajayan, S.Roth, M.Ruhle, Structure of Doped Carbon Nanotubes, Phys. Rev. Lett., 1998, 81, 2332-2335.

78. R.Czerw, M.Terrones, J.C.Charlier, X.Blase, B.Folet, R.Kamalakaran, N.Grobert, H.Terrones, D.Tekleab, P.M.Ajayan, W.Blau, M.Ruhle, D.L.Carroll, Identification of electron donor states in N-doped carbon nanotubes, NanoLett., 2001, 1, 457-460.

79. D.Golberg, P.S.Dorozhkin, Y.Bando, Z.C.Dong, C.C.Tang, Y.Uemura, N.Grobert, M.Reyes-Reyes, H.Terrones, M.Terrones, Cables of BN-insulated B-C-N nanotubes, Appl. Phys. A, Mater. Sci. Process, 2003, 76, 499-507.

80. M.R.Pedersen, J.Q.Broughton, Nano- capillarity in fullerene tubules, Phys.Rev. Lett., 1992, 69, 2689-2692.

81. P.M.Ajayan, S.Iijima, Capillarity induced filling in carbon nanotubes, Nature, 1993, 361,333.

82. P.M.Ajayan, T.W.Ebbesen, T.Ichihashi, S.Iijima, K.Tanigaki, H.Hiura, Opening carbon nanotubes with oxygen and implications for filling, Nature, 1993, 362, 522-525.

83. E.Dujardin, T.W.Ebbesen, H.EIiura, K.Tanigaki, Capillarity and Wetting of Carbon Nanotubes, Science, 1994, 265, 1850-1852.

84. D.Ugarte, A.Chatelain, W.A.De Heer, Nanocapillarity and Chemistry in Carbon Nanotubes, Science, 1996, 274, 1897-1899.

85. P.M.Ajaian, O.Stephan, P.Redlich, C.Colliex, Nature, Carbon nanotubes as removable templates for oxide nanocomposites and nanostructures, 1995, 375, 564-567.

86. R.S.Ruoff, D.C.Lorents, B.C.Chan, R.Malhotra, S.Subramoney, Single crystal metals encapsulated in carbon nanoparticles, Science, 1993, 259, 346-348.

87. C.Guerret-Piecourt, Y.Le Bouar, A.Loiseau, H.Pascard, Relation between compounds inside carbon nanotubes, Nature, 1994, 372, 761-765.

88. A.Loiseau,H.Pascard, Synthesis of Long Carbon Nanotubes Filled With Se, S, Sb and Ge By the Arc Method, Chem. Phys. Lett., 1996, 256, 246-252.

89. N.Demoncy, O.Stephan, N.Brun, C.Colliex, A.Loiseau, H.Pascard, Filling carbon nanotubes with metals by arc-dischards method: the key role of sulfur, Euro. Phys. J.B., 1998, 4, 147-157.

90. S.C.Tsang, Y.K.Chen, P J.F.Harris, M.L.H.Green, A Simple Method of Opening and Filling Carbon Nanotubes, Nature, 1994, 372, 159-162.

91. W.Q.Han, P.Kohler-Redlich, F.Ernst, M.Ruhle, Formation of (BN)xCy and BN nanotubes filled with boron carbide nano- wires, Chem. Mater., 1999, 11, 3620-3623.

92. W.Q.Han, P.Kohler-Redlich, S.Scheu, F.Ernst, M.Ruhle, N.Grobert, M.Terrones, H.W.Kroto, D.R.M.Walton, Carbon nanotubes as nanoreactors for bonding iron nanowires, Adv.Mater., 2000, 12, 1356-1359.

93. W.Q.Han, Y.Bando, K.Kurashima, T.Sato, Synthesis of boron nitride nanotubes by a substitution reaction,"Appl. Phys. Lett., 1998, 73, 3085-3087.

94. W.Q.Han, P.Redlich, F.Ernst, M.Ruhle, Synthesizing boron nitride nanotubes by using carbon nanotubes as templates, Appl.Phys. Lett., 1999, 75, 1875-1877.

95. W.Q.Han, Y.Bando, K.Kurashima, Formation of BN nanotubes using C-NTs,"T.Sato, Jpn.J.Appl. Phys., P2, Lett., 1999, 38, L755-757.

96. Han WQ, Mickelson W, Cumings J, Zettl A., Transformation of BxCyNz nanotubes to pure BN nanotubes. Appl Phys Lett 2002; 81:1110-12

97. Terrones M, Grobert N, Terrones H., Synthetic routes to nanoscale BxCyNz architectures, Carbon 2003; 40:1665-84

98. Badzian AR, Appenheimer S, Niemyski T, Olkusnik E., Boron-carbon-nitrogen solid solutions prepared by chemical vapor deposition, Third Inter. Conf. on CVD, Salt Lake City, 1972

99. Kaner RB, Kouvetakis J, Warble CE, Sattler ML, Bartlett N. Boron-carbon-nitrogen materials of graphite-like structure. Mater Res Bull 1987; 22:399-404

100. Bill J, Riedel R, Passing G. Amine-boranes as precursors for boron carbonitride, Z. Anorg Allg Chem 1992; 610:83-90

101. Suenaga K, Colliex C, Demoncy N, Loiseau A, Paacard A, Willaime F. Synthesis of nanoparticles and nanotubes with well-separated layers of boron nitride and carbon. Science 1997; 278:653-5

102. Sen R, Satishkumar BC, Govindaraj A, Harikumar KR, Raina G, Zhang JP, et al. B-C-N, C-N and B-N nanotubes produced by the pyrolysis of precursor molecules over Co catalysts. Chem Phys Lett 1998; 287:671-6

103. Yu Y, Bai XD, Ahn J, Yoon SF, Wang EG. Highly oriented rich boron B-C-N nanotubes by bias-assisted hot filament chemical vapor deposition. Chem Phys Lett 2000; 323:529-33

104. Laidani N, Anderle M, Canteri R, Elia L, Luches A, Martino M, et al. Structural and compositional study of B-C-N films produced by laser ablation of B4C targets in N-2 atmosphere. Appl Surf Sei 2000; 157:135-44

105. Louchev OA, Sato Y, Kanda H, Bando Y. Coupling of kinetic and transport phenomena in self-organization of C-B-N nanotube growth into sandwich structures. Appl. Phys. Lett, 2000; 77:1446-8

106. Golberg D, Bando Y, Bourgeois L, Kurashima K, Sato T. Large-scale synthesis and HRTEM analysis of single-walled B- and N-doped carbon nanotube bundles. Carbon 2000; 38:2017-27

107. Zhi CY, Bai XD, Wang EG. Raman characterization of boron carbonitride nanotubes. Appl Phys Lett 2002; 80:3590-2

108. Zhang HR, Liang EJ, Ding P, Du ZL, Guo XY. Production and growth mechanisms of BCN nanotubes. Acta Phys Sin-Ch Ed 2002; 51:2901-2905

109. Terrones M, Benito AM, Manteca-Diego C, Hsu WK, Osman OI, Hare JP, et al. Pyrolytically grown BxCyNz nanomaterials: nanofibres and nanotubes. Chem Phys Lett 1996; 257:576-82

110. Kohler-Redlich P, Terrones M, Manteca-Diego C, Hsu WK, Terrones H, Rühle M, et al. Stable BC2N nanostructures: low-temperature production of segregated C/BN layered materials. Chem Phys Lett 1999; 310:459-65

111. Redlich Ph, Loeffler J, Ajayan PM, Bill J, Aldinger F, Rühle M. B-C-N nanotubes and boron doping of carbon nanotubes. Chem Phys Lett 1996; 260:465-70

112. Weng-Seih Z, Cherrey K, Chopra NG, Blase X, Miyamoto Y, Rubio A, et al. Synthesis of BxCyNz nanotubules. Phys Rev B 1995; 51: 11229-32

113. Stephan O, Ajayan PM, Colliex C, Redlich P, Lambert JM, Bernier P, et al. Doping graphitic and carbon nanotube structures with boron and nitrogen. Science 1994; 266:1683-5

114. Moriyoshi Y, Shimizu Y, Watanabe T. B-C-N nanotubes prepared by a plasma evaporation method. Thin Solid Films 2001; 390:26-30

115. Zhang Y, Gu H, Suenaga K, Iijima S. Heterogeneous growth of B-C-N nanotubes by laser ablation. Chem Phys Lett 1997; 279:264-9

116. Golberg D, Dorozhkin P, Bando Y, Hasegava H, Dong Z-C. Semiconducting B-C-N nanotubes with few layers. Chem Phys Lett 2002; 359:220-8

117. Han W-Q, Cumings J, Huang X, Bradley K, Zettl A. Synthesis of aligned BxCyNz nanotubes by a substitution-reaction route. Chem Phys Lett 2001; 346:368-72

118. Bando Y, Golberg D, Mitome M, Kurashima K, Sato T. C to BN conversion in multi-walled nanotubes as revealed by energy-filtering transmission electron microscopy. Chem Phys Lett 2001; 346:29-34

119. Golberg D, Bando Y, Kurashima K, Sato T. Synthesis, HRTEM and electron diffraction studies of B/N-doped C and BN nanotubes. Diam Relat Mater 2001; 10:63-7

120. Wallis AE, Townshend SC, Production of iron carbonyl, US Patent 2378053, 1945

121. P.Calvert, Nanotube compositesa a recipe for strength, Nature, 1999, 210-210.

122. P.C.P.Watts, W.K.Hsu, G.Z.Chen, D.J.Fray, H.W.Kroto, D.R.M.Walton, A low resistance boron-doped carbon nanotube-polystyrene composite, J.Mater. Chem., 2001, 11,2482-2488.

123. C.H.Poa, S.R.P.Silva, P.C.P.Watts, W.S.Hsu, H.W.Kroto, D.R.M.Walton, Aligned carbon nanotubes embedded in a polystyrene matrix, Appl.Phys. Lett., 2002, 80, 31893191.

124. J.C.Charlier, M.Terrones, M.Baxendale, V.Meunier, T.Zacharia, N.L.Rupesinhe, W.S.Hsu, N.Grobert, H.Terrones, G.A.J.Amaratunga, Enhanced electron field emission in B-doped carbon nanotubes, Nano Lett., 2002, 2.

125. Л.В.Радушкевич, В.М.Лукьянович, О структуре углерода, Журнал Физической Химии, 1952, 26, 1, 88-95.

126. Ю.Е.Лозовик, А.М.Попов, Механизмы роста однообол очечных и многооболочечных углеродных нанотрубок и конусов, Известия АН, физическая, 1997,61,9, 1711-1719.

127. А.Г.Ткачев, И.В.Золотухин, Аппаратура и методы синтеза твердотельных наноструктур, Москва, Машиностроение-1, 2007, 170.

128. Ugarte D, Curling and closure of graphitic networks under electron-beam irradiation, 1992, Nature, 359, 707.

129. Iijima S., Direct observation of the tetrahedral bonding in graphitized carbon, 1980, J.Cryst. Growth, 50, 675.

130. Bacsa W.S., de Heer W.A., Ugarte D, Chatelain A, 1993, Raman Spectroscopy of Closed-Shell Carbon Particles, Chem. Phys. Lett. 211, 346.

131. Obraztsova E.D., Fujii M, Hayashi S., Kuznetsov V.L., Butenko Yu.V., Chuvilin A.L., Raman Identification of Onion-Like Carbon, 1998, Carbon, 36, 5-6, 821-826.

132. Roy D., Chhowalla M., Wang H, Sano N, Alexandrou I, Clyne T W, Amaratunga G.A. J., Characterisation of carbon nano-onions using Raman spectroscopy, 2003, Chem. Phys. Lett. 373, 52.

133. Wang X, Xu B, Liu X, Jia H, Hideki I, Raman spectrum of nano-structured onionlike fullerenes, 2005, Physica B, 357, 277.

134. Cabioc'h T, Kharbach A, Le Roy A, Riviere J P, Fourier transform infra-red characterization of carbon onions produced by carbon-ion implantation, 1998, Chem. Phys. Lett., 285, 216.

135. E.Thune, T.Cabioc'h, M.Jaouen, Carbon onions thin film formation by ionimplantation, Le Vide (1995) 55:295295, 299-301, Société française du vide, 2000.

136. Kobayashi T, Sekine T, He H, Formation of carbon onion from heavily Shocked SiC, Chemistry of materials, 2003, Chem. Mater., 15, 2681.

137. S.Tomita, T.Sakurai, H.Ohta, M.Fujii, S.Hayashi, Structure and electronic properties of carbon onions, J. of Chem. Phys., 114, 17, 7477-7482.

138. Hiroaki Abe, Shunya Yamamoto, Atsumi Miyashita, In situ TEM observation of nucleation and growth of spherical graphitic clusters under ion implantation, J. of Electron Microscopy, 51 (supplement), S181-S187, 2002.

139. N.Sano, H.Wang, I.Alexandrou, M.Chhowalla, K.B.K.Teo, G.A.Amaratunga, Properties of carbon onions produced by an arc discharge in water, J. of Appl. Phys., 92, 5, 2002, 2783-2788.

140. V.A.Davydov, A.V.Rakhmanina, J.-P. Boudou, A.Thorel, H.Allouchi, V.Agafonov, Nanosized carbon forms in the in the processes of pressure-temperature-induced transformations of hydrocarbons, Carbon, 44, 2006, 2015-2020.

141. J.Y.Huang, In Situ observation of quasimelting of diamond and reversible graphite-diamond phase transformations, Nanoletters, 2007, 7,8,2335-2340.

142. C.Moschel, A.Reich, W.Assenmacher, I.Loa, M.Jansen, Onion-like marbles and bats: new morphological forms of carbon, Chem. Phys. Lett., 335, 2001, 9-16.

143. M.Hayashi, Topological defects and morphology of graphite carbon materials: An approach Based on Differential Geometry, arXiv: cond-mat/0307097 vl, 4 Jul 2003,

144. R.Langlet, Ph. Lambin, A.Mayer, P.P.Kuzhir, S.A.Maksimenko, Dipole polarizability of onion-like carbon and electromagnetic properties of their composites, Nanotechnology, 19, 2008, 115706, 1-8.

145. E.Thune, Th. Cabioc'h, M.Jaouen, F.Bodart, Nucleation and growth of carbon onions synthesized by ion implantation at high temperatures, Phys. Rev., B68, 115434, 2003.

146. M.I.Heggie, M.Terrones, B.R.Eggen, G.Jungnickel, R.Jones, C.D.Latham, P.R.Briddon, H.Terrones, Phys.rev., Quantitative Density Functional Study of Carbon Onions, 1998, B57, 13339-13342.

147. L.Sun, F.Banhart, Graphitic onions as reaction cells on the nanoscale, Appl. Phys. Lett., 88, 193121, 1-3,2006.

148. L.Sun, J.A.Rodriguez-Manzo, F.Banhart, Elastic deformation of nanometer-sized metal crystals in graphite shells, Appl. Phys. Lett., 89, 263104, 1-3, 2006.

149. F.Banhart, P.M.Ajayan, Carbon Onions, as Nanoscopic Pressure Cells for Diamond Formation, Nature, 382, 433, 1996.

150. A.K.Schaper, H.Hou, A.Greiner, R.Schneider, F.Phillipp, The role of iron carbide in multiwalled carbon nanotube growth, 2004, Appl. Phys. A, 78, 73.

151. Khvostantsev L.G., Vereshchagin L.F., Novikov A.P., Device of toroid-type for high pressure generation, High Temperature and high Pressures, v.9, №6, 1977, pp. 637639.

152. Бриджмен П.В., Новейшие работы в области высоких давлений, М., Госиздат иностранной литературы, 1948, с.299.

153. Blank V.D., Deribas А.А., Kulnitskiy В.А., Perezhogin I.A., Utkin A.V., The formation of onions at shock-wave loading of graphite, Materials Science forum, v. 566, 2008, pp. 357-360

154. Жарков А.П., Крюков Б.П., Шутов A.B., Нерегулярное отражение ударных волн как механизм генерации высоких импульсных давлений, Материалы 19 международной конференции «Уравнения состояния вещества», 11-17 Марта, 2004, Эльбрус, Россия.

155. Физика взрыва / Под ред. Орленко Л.П. Т. 1. М.: Физматлит, 2002. с. 749.

156. Экспериментальные данные по ударно-волновому сжатию и адиабатическому расширению конденсированных веществ, Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2001. 446 с.

157. А.П.Филин, Прикладная механика твердого деформируемого тела, Москва, Наука, 1978, 616 стр.

158. V.Blank, B.A.Kulnitskiy, Crystallogeometry of polymorphous transitions in Si under pressure, High Pressure Research, 1996, 15, 12(31-42)

159. Blank V.D., Gorlova I.G., Hutchison J.L., Kiselev N.A., Ormont V.D., Polyakov E.V., Sloan, J.; Zakharov, D. N.; Zybtsev, S. G., The structure of nanotubes fabricated by carbon evaporation at high gas pressure. Carbon, 38, 2000, 1217.

160. Батов Д.В., Бланк В.Д., Буга С.Г., Кульницкий Б.А., Поляков Е.В., Бьенг-Квон Джу, Янг-Ду Ли, Патент на изобретение № 2288890 от 10 декабря 2006 г., Способ получения нановолоконного материала для холодных катодов.

161. Ноткин А.Б., Утевский Л.М., Терентьева П.В., Усиков М.П., Анализ составных электронограмм от оцк и гпу фаз, Заводская лаборатория, т.8, 1973, 970975.

162. Эндрюс К, Дайсон, Д., Киоун С., Электронограммы и их интерпретация, М., Мир, 1971, с. 259.

163. Andrews K.W., Johnson W., Formulae for the transformation of indexes in twinned crystals, British J. of Appl. Phys., v.5, 1954, pp. 92-96.

164. Ю.Л.Алыиевский, Б.А.Кульницкий, Ю.С.Коняев, М.П.Усиков, Структурные особенности со-фазы, возникающей в Ti и Zr при высоких давлениях, Физика металлов и металловедение, 1984, 58, 9, 795-803.

165. Д.Синдо, Т.Оикава, Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия, М., Техносфера, 2006, 249 с.

166. V.D.Blank, E.V.Polyakov, B.A.Kulnitskiy, A.A.Nuzhdin, Yu.L.Alshevskiy, U.Bangert, A.J.FIarvey, FI.J.Davock, Nanocarbons formed in a hot isostatic pressure apparatus, Thin solid films, 346, 1999, 86-90.

167. M.Audier, M.Coulon, Kinetic and microscopic aspects of catalytic carbon growth, Carbon 23,317, 1985.

168. J.D.Fitzgerald, G.H.Tailor, L.F.Brunckhorst, L.S.K.Pang, M.A.Wilson, Filaments with conical microstructures formed during fullerene production, Carbon, 31(1), 240-244. 1993

169. S.Takenaka, S.Kobayashi, H.Ogihara, K.Otsuka, Ni/Si02 catalyst effective for methane decomposition into hydrogen and and carbon nanofiber, J.Catal.217, 2003, 79

170. Zhuxin Yu, De Chen, B. Totdal, A.Holmen, Effect of catalyst preparation on the carbon nanotube growth, Catalysis today, v. 100, 3-4, 2005, 261-267.

171. A.Krishnan, E.Dujardin, M.M.J.Treacy, J.Hugdahl, S.Lynum, T.W.Ebbesen, Graphitic cones and the nucleation of curved carbon surfaces, Nature, v.388, 451-454.

172. S.Amelinckx, B.Devouard, A.Baronnet, Geometrical aspects of the diffraction space of serpentine rolled microstructures: their study by means of electron diffraction and microscopy, Acta Cryst. (1996), A52, 850-878, 6.

173. Braga S.F., Coluci V.R., Legoas S.B., Giro R., Galvao D.S., Baughman R.H., Structure and dynamics of carbon nanoscrolls, 2004, NanoLett., 4, 881.

174. D.D.Double, A.Hellawell, 1974, Cone-helix growth forms of graphite, Acta Metall., 22, 481-487.

175. S.Amelinckx, W.Luyten, T.Krekels, G.van Tandeloo, J.Van Landuyt, 1992, Conical, helically wound, graphite whiskers: a limiting member of the "fullerenes", J.Crystal Growth, 121, 543-558.

176. J.A.Jaszczak, G.W.Robinson, S.Dimovski, Y.Gogotsi, Naturally occurring graphite cones, Carbon, 41, 2003, 2085-2092.

177. Sun X., Li R., Stansfield B, Dodelet J.-P., Menard G, Desilets S., Controlled synthesis of pointed carbon nanotubes, 2007, Carbon, 45, 732.

178. Lavin Ph., Subramoney S, Ruoff R.S, Berber S, Tomanek D, Scrolls and nested tubes in multiwall carbon nanotubes, 2002, Carbon 40, 1123.

179. M.S.Dresselhaus, G.Dresselhaus, K.Sugihara, I.L.Spain, H.A.Goldberg, Graphite Fibers and Filaments, Springer Series in Materials Science 5 (Springer-Verlag, New York, 1988.

180. E.Ruckenstein, Y.H.Yu, Catalytic preparation of narrow pore size distribution mesoporous carbon, Carbon, 1998, 269-75.

181. W.Z.Li, S.S.Xie, L.X.Qian, B.H.Chang, B.S.Zhou, Large-scale synthesis of aligned carbon nanotubes, Science, 1996, 274, 1701-3

182. P.Chen, H.B.Zhang, G.D.Lin, Q.Hong, K.R.Ksai, Growth of carbon nanotubes by catalytic decomposition of CH4 or CO on Ni-MgO catalyst, Carbon, 1997, 35, 1495-501.

183. A.M.Benito, Y.Maniette, E.Munoz, M.T.Martinez, Carbon nanotubes production by catalytic pyrolisis of benzene, Carbon, 1998, 36, 681-3.

184. J.Libera, Y.Gogotsi, Hydrothermal synthesis of graphite tubes, using Ni catalyst, Carbon, 39, 9, 2001, 1307-1318.

185. C.Ducati, I.Alexandrou, M.Chhowalla, J.Robertson, G.A.J.Amaratunga, The role of the catalytic particle in the growth of carbon nanotubes by plasma enhanced chemical vapor deposition, J.Appl.phys, 95,11, 2004, 6387-6391.

186. M.H.Kuang, Z.L.Wang, X.D.Bai, J.D.Guo, E.G.Wang, Catalytically active nickel {110} surfacees in growth of carbon tubular structures, Appl. Phys. Lett, 76,10, 2000,1255-1257.

187. K.Teo, M.Chhowalla, G.Amaratunga, W.Milne, D.Hasko, G.Pirio, P.Legagneux, F.Wyczisk, D.Pribnat, Uniform patterned growth of carbon nanotubes without surface carbon, Appl.Phys.Lett, 79, 10, 2001, 1534-1537.

188. L.H.Liang, F.Liu, D.X.Shi, W.M.Liu, X.C.Xie, H.J.Gao, Nucleation and reshaping thermodynamics of Ni as catalyst of carbon nanotubes, Phys.Rev.B, 72, 035453, 1-5, 2005.

189. V.Merkulov, M.Guillorn, D.Lowndes, M.Simpson, Shaping carbon nanostructures by controlling the synthesis process, Appl.Phys.Lett, 79,8,2001, 1178-1180.

190. Y.C.Choi, Y.Shin, Y.H.Lee, B.S.Lee, Controlling the diameter, growth rate, and density of vertically aligned carbon nanotubes synthesized by microwave plasma-enhanced chemical vapor deposition, Appl. Phys. Letters, v.76, 17, 2000, 2367-2369.

191. V.D.Blank, B.A.Kulnitskiy, Proposed formation mechanism for helically coiled carbon nanofibers, Carbon, 42, 2004, 3003-3042.

192. V.D.Blank, B.A.Kulnitskiy, D.V.Batov, U.Bangert, A.Gutierres-Sosa, AJ.Harvey, Transmission Electron Microscopy studies of nanofibers, formed on Fe7C3 carbide, Diam. Rel. Mater., 2002, 11, 931-934.

193. G.R.MilIward, H.E.Evans, M.Aindow, C.W.Mowforth, Catalysed carbon deposition on Austenitic Stainless Steel, Inst. Phys. Conf. Ser Nol61, 557-560, 1999.

194. S.Nuriel, L.Liu, A.H.Barber, H.D.Wagner, Direct measurement of multiwall nanotube surface tension, Cuemical Physics Letters, 404, 2005, 263-266.

195. M.Musella, C.Ronchi, M.Brykin, M.Sheindlin, The molten state of graphite: An experimental study, J. of Appl. Phys., v.85, 5, 2530-2537.

196. Ph.Buffat, J.P.Borel, Size effect on the melting temperature of gold particles, Phys.Rev., A 13, 2287, 1976.

197. H.Ye, N.Naguib, Y.Gogotsi, A.Yazicioglu, C.M.Megaridis, Wall structure and surface chemistry of hydrothermalcarbon nanofibres, Nanotechnology, 15„ 2004, 232236.

198. D.Bernaerts, X.B.Zhang, X.F.Zhang, S.Amelinckx, G.Van Tandeloo, J.Van Landuyt, V.Ivanov, J.B.Nagy, Electron microscopy study of coiled carbon tubules, Phyl.Mag. A, 1995, v.71, 3, 605-630.

199. R.S.Ruoff, J.Tersoff, D.C.Lorents, S.Subramoney, B.Chan, Radial deformation of carbon nanotubes by van der Waals forces, Nature, v.364, 1993, 514-516.

200. W.D. Shen, B. Jiang, B.S. Han, S.S. Xie, Investigation of the radial compression of carbon nanotubes with a scanning probe microscope, Phys. Rev. Lett. 84 (16) (2000) 3634-3637.

201. S.A. Chesnokov, V.A. Nalimova, A.G. Rinzler, R.E. Smalley, J.E. Fischer, Mechanical energy storage in carbon nanotube springs, Phys. Rev. Lett. 82 (2) (1999) 343-346.

202. M.A.Meyers, Dynamic Behavior of materials, Wiley, New York, 1994,

203. V.D.Blank, Yu.L.Alshevskiy, Yu.A.Belousov, N.V.Kazennov, I.A.Perezhogin, B.A.Kulnitskiy, TEM studies of carbon nanofibres formed on Ni catalyst by polyethylene pyrokysis, Nanotechnology, 17, 2006, 1862-1866.

204. D.J.Smith, M.R.McCartney, E.Tracz, T.Borowiecki, Kharacterization of filamentous carbon on Ni/MgO catalysts by high-resolution electron microscopy, Ultramicroscopy 34, 1990, 54-59.

205. Y Yao, L.K.L.Falk, R.E.Morjan, O.A.Nerushev, E.E.B.Campbell, Cross-sectional TEM investigation of nickel-catalysed carbon nanotube films grown by plasma-enhanced CVD, Journal of Microscopy, v.219, 2005, pp.69-75.

206. H.Kim, W.Sigmund, Iron particles in carbon nanotubes, Carbon, 43, 2005, 1743-8.

207. H.ICanzow, A.Ding, Formation mechanism of single-wall carbon nanotubes on liquid-metal particles, Phys.Rev., B 60, 11180, 1999.

208. R.T.K.Baker, J.J.Chludzinski, Jr., C.R.F.Lund, Further studies of the Formation of Filmentous Carbon from the Interaction of supported iron particles with acetylene, Carbon, 25, 295,1987

209. A.Khasanov, J.He, J.Gaillard, K.Yang, A.M.Rao, C.M.Cameron, J.M.Schmeltzer, J.G.Stevens, A.Nath, The role of y-iron nanoparticulates in the growth of carbon nanotubes, Appl. Phys.Lett., 93, 013103, 2008.

210. K.W.Andrews, D.J.Dyson, S.R.Keown, Interpretation of electron diffraction patterns, London, 1968.

211. M.Perez-Cabero, J.B.Taboada, A.Guerrero-Ruiz, A.R.Overweg, I.Rodriguez-Ramos, Mossbauer spectroscopy study of iron phase-evolution on an Fe/Si02 catalyst under reduction, Phys.Chem.Chem.Phys., 8, 1230, 2006.

212. C.Mtiller, D.Golberg, A.Leonhardt, S.Hampel, B.Biichner, Growth studies, ТЕМ and XRD investigations of iron-filled carbon nanotubes, Phys.Stat.Sol (a), 203,6, 10641068, 2006.

213. Бланк В. Д., Кульницкий Б. А., Пережогин И. А., Алыневский Ю. JI., Батов Д.

214. B., Казеннов Н. В., Нанотрубка как реакционная ячейка. Деформационные процессы в нанотрубках, Материаловедение, 2007, 1, 42-49.

215. L.Sun, F.Banhart, A.V.Krasheninnikov, J.A.Rodriguez-Manzo, M.Terrones, P.M.Ajayan, Carbon nanotubes as high-pressure cylinders and nanoextruders, Science, v.312, 2006, 1199-1202.

216. D.Golberg, Y.Bando, T.Sato, N.Grobert, M.Reyes-Reyes, H,Terrones, M.Terrones, Nanocages of layered BN: Super-high pressure nanocells for formation of solid nitrogen, Journal of Chem. Phys., 116, 19, 2002, 8523-8532.

217. R.Prasad, S.Lele, Stabilization of the amorphous phase inside carbon nanotubes-solidification in a constrained geometry, Phil. Mag. Lett., 70, 6, 357-61,1994.

218. Y.Gogotsi, J.Libera, A.Guvenc-Yazicioglu, C.M.Megaridis, In-situ multiphase fluid experiments in hydrothermal carbon nanotubes, Appl. Phys .Lett., v.79,7,2001, 10211023.

219. D.Ugarte, T.Stockli, J.M.Bonard, A.Chatelain, W.A. de Heer, Filling carbon nanotubes, Appl.Phys.Lett., A67, 101-105, 1998,

220. S.Karmakar, P.K.Tyagi, D.S.Misra, S.M.Sharma, Pressure-induced phase transitions in cobalt-filled multiwalled carbon nanotubes, Phys.Rev., B73, 184119, 2006.

221. A.Graff, T.Gemming, P.Simon, R.Kozhuharova, M.Ritschel, T.Miihl, I.Monch,

222. C.M.Schneider, A.Leonhardt, ТЕМ investigation of iron and cobalt filled carbontVi nanotubes, In: Proceedings of the 13 Eur. Micros. Congress, Antwerpen, Belgium, p. 347.

223. Bartsch K, Leonhardt A., An approach to the structural diversity of aligned carbon nanotubes on catalyst layers, Carbon, 2004, 42, 1731.

224. X.Ma, Y.Cai, N.Lun, Q.Ao, S.Li, F.Li, S.Wen, Microstructural features of Co-filled carbon nanotubes, Materials Letters, 57, 2003, 2879-2884.

225. S. Liu, J. Zhu, Carbon nanotubes filled with long continuous cobalt nanowires, Appl. Phys. A, 2000, 70, 673-5.

226. Y. Chen, D. Ciuparu, S. Lim, G. L. Haller, L. D. Pfefferle, The effect of the cobalt loading on the growth of single wall carbon nanotubes by CO disproportionation on Co-MCM-41 catalysts, Carbon, 2006, 44, 67-78.

227. V.D.Blank, E.V.Polyakov, D.V.Batov, B.A.Kulnitskiy, U. Bangert, A. Gutierrez-Sosa, A. J. Harvey, A. Seepujak, Formation of N-containing C-nanotubes by carbon resistive heating under high nitrogen pressure, Diam. Relat. Mater., 2003, 12, 864-9.

228. D.Golberg, F.-F. Xu, Y.Bando, Filling boron nitride nanotubes with metals, Appl. Phys. A 76, 479-485,2003.

229. R.Adams, C.Altstetter, Thermodynamics of the Cobalt Transformation, Trans AIME 242, 139, 1968.

230. E.Dujardin, T.W.Ebbesen, H,Hiura, K.Tanigaki, Capillarity and Wetting of Carbon Nanotubes, Science, 265, 1850, 1994

231. D.Golberg, C.Gu, Y.Bando, Mitome, C.Tang, Peculiarities of Fe-Ni alloy crystallization and stability inside С nanotubes as derived through electron microscopy, Acta Materialia, 53, 2005, 1583-1593.

232. L.T.Chadderton, Y.Chen, A model for the growth of bamboo and skeletal nanotubes: catalytic capillarity, J.of Crys.Growth, 240 (2002) p. 164-169.

233. Ю.Н.Работнов, Сопротивление материалов, ГИФМЛ, 1962, Москва, 455.

234. А.П.Бабичев, Н.А.Бабушкина, А.М.Братковский, Физические величины, Энергоатомиздат, Москва, 1991.

235. P. Toledano, G.Krexner, M.Prem, Н.-Р. Weber, V.D.Dmitriev, Theory of martensitic transformation in cobalt, Phys. Rev., B, 64, 144104, 2001.

236. Д.А.Мирзаев, В.М.Счастливцев, В.Г.Ульянов, С.Е.Карзунов, И.ЛЯковлева, К.Ю.Окишев, Ю.В.Хлебников, Закономерности полиморфного превращения при возрастании скорости охлаждения, ФММ, 2002, 93, 6, 58-64.

237. G.P.Zheng, Y.M.Wang, M.Li, Atomistic simulation studies on deformation mechanism of nanocrystalline cobalt, Acta mater. 53, 2005, 3893-3901.

238. J.Sort, A.Zhilyaev, M.Zielinska, J.Nogues, S.Surinach, J.Thibault, M.D.Baro, Microstructural effects and large microhardness in cobalt processed by high pressure torsion consolidation of ball milled powders, Acta Materialia, 51, 2003, 6385-6393.

239. X.Wu, N.Tao, Y.Hong, J.Lu, K.Lu, y->s martensite transformation and twinning deformation in fee cobalt during surface mechanical attrition treatment, Scripta Mat., 52, 2005, 547-551.

240. Kratschmer W., Lamb L.D., Fostiropoulos K, Huffman D.R., 1990, Nature, 347, 354-8.

241. Ebbesen T.W., Ajayan P.M., Large scale synthesis of carbon nanotubes, 1992, Nature, 358, 220-2.

242. Iijima S., Ichihashi Т., Single shell carbon nanotubes of one nanometer diameter, Nature, 363, 1993, 603.

243. G.Y.Zhang, E.G.Wang, Cu-filled carbon nanotubes by simultaneous plasmaassisted copper incorporation, Appl. Phys. Lett., 82, 12, 2003, 1926-1928.

244. V.Svrcek, C.Pham-Huu, M.-J. Ledoux, F.Le Normand, O. Ersen, S. Joulie, Filling of single silicon nanocrystals within multiwalled carbon nanotubes, Appl. Phys. Lett., 88, 033112, 2006.

245. K.H.Jack, J. Iron Steel Res. Inst., 169, 26, 1951. Binary and ternary interstitial alloys, The iron-carbon system: the characterization of a new iron carbide, 56-61.

246. N.Petch, The orientation relationships between cementite and a-iron, Acta Crystall, 6,96, 1953.

247. W.Pitsch, Der Orientierungszusammenhang zwischen zementit und ferrit im perlit, ActaMetall., 10, 79, 1962.

248. Багаряцкий Ю.А., Вероятный механизм распада мартенсита // ДАН СССР. 1950. Т. 73. № 6. С.

249. M.P.Usikov, V.A.Zilbershtein, The orientation relationship between a- and co-phases of Titanium and Zirconium, Phys. St. Sol. (a), 19,1973, 53-58.

250. Ю.Л.Алыневский, Б.А.Кульницкий, М.П.Усиков, Механизм и криеталлогеометрические особенности а<->со превращения в сплавах Zr-Nb, ФММ, 1989, 68, 95-103.

251. Ю.Л.Алыпевский, Б.А.Кульницкий, Ю.С.Коняев, А.Л.Ройтбурд, Обратимое мартенситное ю-а превращение в Zr и Ti, Доклады Академии Наук (ДАН), 1985, 285,3, 5(619-623)

252. V.D.Blank, B.A.Kulnitskiy, D.V.Batov, U.Bangert, A.Gutierrs-Sosa, A.J.Harvey, Electron microscopy and electron energy loss spectroscopy studies of carbon fiber formation at Fe catalysts, J.Appl.Phys, 91,3,2002,1657-1660.

253. B.G.Hyde, S.Andersson, M.Bakker, C.M.Plug, M.O'Keeffe, The twin composition plane as an extended defect and structure-building entity in crystals, Prog. Solid State Chem, 12, 273, 1980.

254. M.Audier, A.Oberlin, M.Coulon, Study of biconic microcrystals in the middle of carbon tubes, obtained by catalytic disproportionation of CO, J. Cryst. Growth, 57, 524534, 1982.

255. D.N.Shakleton, P.M.Kelly, The crystallography of cementite precipitation in the bainite transformation, Acta Metallurgica, 15, 1967, 979-992.

256. Boehm H.P, Carbon from monoxide disproportionation on nickel and iron catalysts: morphological studies and possible growth mechanisms. Carbon 1973, 11, 583590.

257. Motojima S, Quiqin S. Three-dimensional growth of cosmo-mimetic carbon microcoils obtained by chemical vapor deposition. J. Appl. Phys. 1999; 85: 3919-3921.

258. Zhang M, Nakayama Y, Pan L, Synthesis of carbon tubule nanocoils in high yield Using Iron-Coated oxide as catalyst, Jpn. J. Appl. Phys. 2000; 39: L1242-L1244.

259. Amelinckx S, Zhang X.B, Bernaerts D, Zhang X.F, Ivanov V, Nagy J.B, A formation mechanism for catalytically grown helix-shaped graphite nanotubes. Science 1994, 265, 635-9.

260. Grobert N, Terrones M, Trasobares S, Kordatos K, Terrones H, Olivares J, et al. A novel route to aligned nanotubes and nanofibres using laser-patterned catalytic substrates. Appl. Phys. A 2000, 70, 175-183.

261. Fonseca A, Hernadi K, Nagy JB, Lambin P, Lucas AA. Catalytic synthesis and purification of carbon nanotubes. Synthetic Metals, 1996, 77, 235-341.

262. Itoh S, Ihara S, Kitakami J., Toroidal form of carbon C36o- Phys.Rev. 1993; B47:1703-04.

263. Hiura H., Ebbesen TW, Fujita T, Tanigaki K, Takada T, Role of sp3 defccts structures in graphite and carbon nanotubes. Lett Nature 1994, 367, 148-51.

264. Л.Д.Дандау, Е.М.Лифшиц, Теория упругости, Москва, Наука, 1987, 246 стр.

265. M.J.Duggin, L.J.E.Hofer, Nature of x-iron carbide, Nature, 1966, 248.

266. M.Dirand, L.Afqir, Identification structurale precise des carbures precipites dans les aciers faiblement allies aux divers stades du revenue. Mecanismes de precipitation, ActaMetall., 31, 1089, 1983.

267. V.D.Blank, Yu.L.Alshevskiy, A.I. Zaitsev, N.V.Kazennov, I.A.Perezhogin, B.A.Kulnitskiy, Structure and phase composition of a catalyst for carbon nanofiber formation, Scripta Materialia, 55, 2006, 1035-1038.

268. M. Terrones, International Materials Reviews 49, 325-377 (2004).

269. К. В. K. Teo, Ch. Singh, M. Chhowalla and W. I. Milne, in Encyclopedia of Nanosience and Nanotechnology, Ed.by H. S. Nalwa (American Scientific Publishers, 2003) vol. 10, p. 1-22

270. Y. Saito, Nanoparticles and filled nanocapsules, Carbon 33, 979 (1995)

271. A.Schneider, G.Inden, Thermodynamics of Hagg carbide (Fe5C2) formation, Materials technology 72, 503, 2001.

272. A. Schneider, G. Inden, Title Carbon diffusion in cementite (Fe3C) and Hagg carbide (Fe5C2), Computer Coupling of phase Diagrams and Thermochemistry 31, 141 (2007).

273. Zobelli A., Gloter A., Ewels C.P., Srifert G., Colliex C., Electron knock-on cross sections of carbon and boron nitride nanotubes, 2007, Phys.rev. В 75, 245402.

274. Zobelli A., Gloter A., Ewels C.P., Srifert G., Colliex C., Electron knock-on cross section of carbon and boron nitride nanotubes, 2008, Phys.rev. В 77, 045410.

275. Furuya k., Nanofabrication by advanced electron microscopy using intense and focused beam, 2008, Sci.Technol.Adv.Mater. 9, 0141110.

276. M.Song, Furuya K., Fabrication and characterization of nanostructures on insulator substrates by electron-beam-induced deposition, 2008, Sci. Technol. Adv.Mater., 9, 023002.

277. HobbsL.W., 1978, Radiation damage in electron microscopy of inorganic solids, Ultramicroscopy, 3, 381.

278. L. C. Qin and S. Iijima, Measuring of the true helicity of carbon nanotubes, Chemical Physics Letters, 262, 252 (1996).

279. A. Kóniger, C. Hammerl, M. Zeitler and B. Rauschenbach, Formation of metastable iron carbide phases after high-fluence carbon ion implantation into iron at low temperatures, Phys. Rev. B 55, 8143 (1997).

280. F. Banhart, Irradiation effects in carbon nanostructures, Rep. Prog. Phys. 62, 1181 (1999).

281. A. W. Adamson, Physical Chemistry of Surfaces, (John Wiley and Sons, Los Angeles, California, 1976)

282. B. A.Galanov, S. B. Galanov and Y. Gogotsi, Stress Strain State of Multiwall Carbon Nanotube Under Internal Pressure, J. Nanoparticle ResearchJ. of nanoparticle Research 4, 207 (2002).

283. V.D.Blank, B.A.Kulnitskiy, I.A.Perezhogin, Yu.L.Alshevskiy, N.V.Kazennov, Decomposition of Fe5C2 catalyst particles in carbon nanofibers during TEM observation, Science and Technology of Advanced Materials (IOP), 10,2009, 1-4.

284. K.Urban, Radiation-induced processes in experiments carried in electron mciroscope, Phys. Stat. Sol. 56, 157 (1979).

285. R.T.K. Baker, P.S.Harris, Chemistry and physics of carbon, 83, 1978, New York, Marcel Dekker.

286. R.T.K. Baker, M.A.Braber, P.S.Harris, Nucleation and growth of carbon deposites from the nickel catalyzed decomposition of acetylene, J.Catal., 1972, 26,51-64.

287. R.T.K.Baker, J.J. Chludzinski Jr., Filamentous Carbon. Growth on Nickel-Iron Surfaces., J.Catal., 1980, 64, 464-472.

288. R.T.K.Baker, R.J.Waite, Formation of carbonaceous catalyzed decomposition of acetylene, J. Catal., 1975, 37, 101-113.

289. G.G.Tibbets, Carbon fibers produced by pyrolysis of natural gas in stainless steel tubes, Appl. Phys. Lett., 1982, 42, 666-667.

290. S.Amelinckx, The direct observation of dislocations, Academic Press, New York, 1964

291. E.Pippel, J.Woltersdorf, H.J.Grabke, S.Strauss, Steel research, Steel Res., 66, 1995, 217.

292. O.Prilutskiy, E.A.Katz, A.I.Shames, D.Mogilevsky, E.Mogilko, E.Prilutskiy, S.N.Dub, SN, Fullerenes, nanotubes and carbon nanostructures, 13, 2005, 1.

293. A.Schneider, H.J.Grabke, Effect of H2S on metal dusting of iron, Mater. Corros., 54, 2003,793.

294. М.В.Классен-Неклюдова, Механическое двойникование кристаллов, Издательство АН СССР, Москва, 1960.

295. Е.В.Поляков, Ю.Л.Альшевский, В.В.Давыдов, Н.Ф.Боровиков, Б.А.Кульницкий, Рост нитевидных и пластинчатых кристаллов Si3N4 под давлением, Кристаллография, 1995, 40, 5, 929-933.

296. Б.А.Кульницкий, В.И.Петинов, Микроструктура и кристаллографическая ориентация в частицах оксида железа, Кристаллография, 1994, 39, 1, 147-149.

297. Jinguo Wang, Mingliang Tian, Thomas E. Mallouk, Moses H.W.Chan, Microtwinning in Template-Synthesized Single-Crystal Metal Nanowires, J. Phys. Chem., В 2004, 108, 841-845.

298. Xicheng Ma, Yuanhua Cai, Ning Lun, Qing Ao, Shenli Li, Fengzhao Li, Shulin Wen, Microstructural features of Co-filled carbon nanotubes, Materials Letters, 57, 2003, 2879-2884.

299. Terrones M, Redlich Ph, Grobert N, Trasobares S, Hsu WK, Terrones H, Zhu YQ, Hare JP, Cheetham AK, Rühle M, Kroto HW, and Walton DRM., Carbon nitride nanocomposites: formation of aligned CxNy nanofibers, Adv Mater 1999; 11:655-658.

300. Inagaki M, Tachikawa H, Nakahashi T, Konno M, and Hishiyama Y. The chemical bonding state of nitrogen in kapton-derived carbon film and its effect on the graphitization process, Carbon 1998; 36(7-8): 1021-25.

301. Sjoström H, Stafström S, Boman M, and Sundgren J-E., Superhard and elastic carbon nitride films having fullerenelike microstructure, Phys Rev Lett 1995; 75(7): 133639.

302. Kiang C.H., Dresselhaus M.S., Beyers R, Bethune D.S., Vapor-phase self-assembly of carbon nanomaterials, Chem Phys Lett 1996; 259(1, 2): 41-47.

303. Zhang Q, Yoon SF, Ahn J, Gan B, Rusli, Yu M.B., Carbon films with high density nanotubes produced using microwave plasma assisted CVD, J Phys Chem Solids 2000; 61(7): 1179-83.

304. Xie SS, Li WZ, Qian LX, Chang BH, Fu CS, Zhao RA, Zhou WY, and Wang G., Equilibrium shape equation and possible shapes of carbon nanotubes, Phys Rev B 1996; 54(23): 16436-39.

305. Veprek S., A theoretical approach to heterogeneous reactions in non-isothermal low pressure plasma, Z. Phys. Chem., 1973; 86, 1-2, 95-107.

306. Badzian A, Badzian T, Lee S-T., Synthesis of diamond from methane and nitrogen mixture, Appl Phys Lett 1993; 62(26):3432-34.

307. Stolk RL, van Herpen MMJW, ter Meulen JJ, Schermer J J., Influence of nitrogen addition on oxyacetylene flame chemical vapor deposition of diamond as studied by solid stste techniques and gas phase diagnostic, J Appl Phys 2000; 88(6):3708-16.

308. Kaltofen R, Sebald T, Weise G., Low-energy ion bombardment effects in reactive rf magnetron sputtering of carbon nitride films, Thin Solid Films 1997; 308-309:118-125.

309. Wang Z.L., Kang Z.C., Pairing of Pentagonal and Heptagonal Carbon Rings in Growth, Phil. Mag. B 1996; 74, 1, 51-69.

310. Kusunoki M, Suzuki T, Hirayama T, Shibata N, Kaneko K., Appl. Phys. Lett. 2000, 77, 4, 531-533.

311. Ting J.-M., Lan B.C., Carbon 2000; 38(13): 1917-23.

312. Venable J.A., Spiller G.D.T., Hanbucken M., Nucleation and growth of thin film, Rep Prog. Phys. 1984; 47(4):399-459.

313. Lee DEI, Lee WJ, Kim SO, Highly efficient vertical growth of wall-number-selected, N-doped carbon nanotube arrays, Nano Letters 2009; 9:1427-32.

314. Li Y-L, Hou F, Yang Z-T, Feng J-M, Zhong X-H, Li J-Y. The growth of N-doped carbon nanotube arrays on sintered A1203 substrates. Mat Sci Eng B 2009; 158:69-74

315. Liu J, Webster S, Carroll DL., Temperature and flow rate of NH3 effects on nitrogen content and doping environments of carbon nanotubes grown by injection CVD method. J Phys Chem B 2005; 109:15769-72

316. Gong К, Du F, Xia Z, Durstock M, Dai L. Nitrogen-doped carbon nanotube arrays with high electrocatalytic activity for oxygen reduction, Science 2009; 323:760-4

317. Enouz-Vedrenne S, Stephan O, Glerup M, Cochon J-L, Colliex C, Loiseau A. Effect of the synthesis method on the distribution of С, B, and N elements in multiwall nanotubes: a spatially resolved electron energy loss spectroscopy.

318. Moon OM, Kang B-C, Lee S-B, Boo J-FI. Temperature effect on structural properties of boron oxide thin films deposited by MOCVD method. Thin Solid Films 2004; 464:164-69

319. Gai PL, Stephan O, McGuire K, Rao AM, Dresselhaus MS, Dresselhaus G, Colliex C. Structural systematics in boron-doped single wall carbon nanotubes., J. Mater. Chem. 2004; 14,669-75

320. Arenal R, de la Pena F, Stephan O, Walls M, Tence M, Loiseau A, Colliex C. Extending the analysis of EELS spectrum-imaging data, from elemental to bond mapping.

321. Terrones M, Grobert N, Terrones H. Synthetic routes to nanoscale BxCyNz architectures. Carbon 2003; 40:1665-84

322. Д.В.Батов, В.Д.Бланк, Е.В.Поляков, Б.А.Кульницкий, Б.К.Джу, Углерод-азотные нанотрубки, полученные в газостате, и их применение в качестве холодных катодов, Физика и техника высоких давлений, 2005. 15, 2, 47-51.

323. EEL Calculations and Measurements of Graphite and Graphitic-CNX Core-Losses,

324. A.Seepujak, U.Bangert, A.J.Harvey, V.D.Blank, B.A.Kulnitskiy, D.V.Batov, J. of Physics: Conference Series, 26, 2006, 161-164.

325. Seepujak, U. Bangert, A. Guttierrez-Sosa, A.J.Harvey, V.D. Blank,

326. B.A.Kulnitskiy, D.V.Batov, 3D spectrum imaging of multi-wall carbon nanotube coupled u-surface modes utilizing electron energy-loss spectra acquired using a STEM/Enfina system, Ultramicroscopy, 2005, 104, 57-72.

327. V.D. Blank, S.G.Buga, E.V.Polyakov, D.V. Batov, B.A.Kulnitskiy, U. Bangert, A. Gutierrez-Sosa, AJ. Harvey, A.Seepujak, Yung-Doo Lee, Duck-Jung Lee, Byeong-Kwon Ju

328. Structure and field emission of C-N nanofibers, formed in High Isostatic Pressure Apparatus.

329. Proceedings CP685. Molecular Nanostructures: XVII Int. Winterscool/ Euroconference on Electronic Properties of Novel Materiaaals, 2003 AIP, 477-480.

330. A Seepujak, A Gutiérrez-Sosa, A J Harvey, U Bangert, V D Blank, B A Kulnitskiy, D V Batov, Correlating low-loss EELS and ELNES of carbon nano-structures, Inst.Phys.Conf.Ser.168, 2001, 4(307-311).

331. B.Gan, J.Ahn, Q.Zhang, Rusli, S.F.Yoon, J.Yu, Q-F.Huang, K.Chew, .A.Ligatchev, X-B.Zhang, W-Z.Li, Y-junction carbon nanotubes grown by in situ evaporated copper catalystJ], Chem. Phys. Lett. 333 (2001) 23

332. B.Gan, J.Ahn, Q.Zhang, S.F.Yoon, Rusli, Q-F.Huang, H.Yang, M-B.Yu, W-Z.Li, Y-junction carbon nanotubes, Diam. Relat. Mater. 9 (2000) 897

333. B.C.Satishkumar, P.J.Thomas, A.Govindaraj, C.N.R.Rao, Y-junction carbon nanotubes, Appl. Phys. Lett. 77 (2000) 2530

334. F.L.Deepak, A.Govindaraj, and C.N.R.Rao, Synthetic trategies for Y-junction carbon nanotubes, Chem. Phys. Lett. 345 (2001) 5.

335. W.Z.Li, J.G.Wen, Z.F.Ren, Stright carbon nanotubes Y-junction, Appl. Phys. Lett. 79(2001)1879

336. E.Y.Zhang and E.G.Wang, Cu-filled nanotubes by simultaneous plasma-assisted copperincorporation, Appl. Phys. Lett. 82 (2003) 1926

337. C.Vivien, J.Hermann, A.Perrone, C.Boulmer-Leborgne and A.Luches, A spectroscopic study of molecule formation during laser ablation of graphite in low-pressure nitrogen, J. Phys. D, Appl. Phys.31, (1998) 1263-1272.

338. T.Katayama, H.Araki, H.Kajii, K.Yoshina, Observation of carbon nanotubes synthesized on various substrates using metal-phtalocyanine, Synt. Met. 121 (2001) 1235

339. Y.T.Lee, J.Park, Y.S.Choi, H.Ryu, H.J.Lee, Temperature-Dependent Growth of Vertically Aligned Carbon Nanotubes in the Range 800-1100 °C, J. Phys. Chem. В106 (2002) 7614.

340. W.Z.Li, J.G.Wen, Z.F.Ren, Effect of temperature on growth and structure of carbon nanotubes by chemical vapor deposition, Appl. Phys. A74 (2002) 397

341. G.Y.Zhang, X.C.Ma, D.Y.Zhong, E.G.Wang, Polymerized carbon nitride nanobells, J. Appl. Phys. 91 (2002) 9324.

342. V.D.Blank, D.V.Batov, B.A.Kulnitskiy, E.V.Polyakov, I.A.Perezhogin, D.A.Podgorny, Yu.N.Parkhomenko, Y-junction bamboo-like CNX nanotubes, Сверхтвердые материалы, 2007,4, 13-19.

343. H.W. Kroto, Space, stars, C60 and soot, Science, 242, 1139-1145 (1988).

344. Blank V., Popov M, Buga S, Davydov V, V.Denisov, A.Ivlev, B.Mavrin, Agafonov V, Ceolin R, Szwarc H, Rassat A, Is C60 fullerite harder than diamond?, Phys. Lett, A 188, 1994, 281.

345. Blank V, Buga S, Popov M, Davydov V, Kulnitskiy B, Tatyanin Ye, Agafonov V, Ceolin R, Szwarc H, Rassat A, Fabre C. Phase transformation in solid Сбо under pressure up to 40 Gpa, Mol.Mat. 1994; 4, 149.

346. Duclos S. J, Brister K, Haddon R.C, Corten A.R, Thiel F.A. ] Duclos S. J, Brister K, Haddon R.C, Corten A.R, Thiel F.A. Nature 1991; 351: 380, Effects of pressure and stress on C60 fullerite to 20 Gpa, Nature 1991; 351: 380.

347. В.Д.Бланк, Б.А.Кульницкий, Е.В.Татьянин, О.М.Жигалина, Искажение гцк структуры при термобарической обработке С6о, Кристаллография, 1997, 42, 4, 558

348. Blank V, Kulnitskiy В, Tatyanin Ye, Structural studies of high pressure phases of C60, Phys. Lett, A 204, 1995, 151.

349. Blank V.D., Buga S.G., Dubitsky G.A., Serebryanaya N.R., Popov M.Yu, Sundquist B., 1998, High-pressure polymerized phases of C60, Carbon, 36, 319.

350. Chun Hui Xu, G. E. Scuseria, What is the lowest-energy isomer of the C60 dimer?, Phys.Rev.let. 1995, v.74, 2, p.274.

351. M. Nunez-Regueiro, P. Monceau, I.L.Hodeau, Crushing C 60 to diamond at room temperature // Nature-1992.-355 P.237-240.

352. F.Banhart, "The transformation of graphitic onions to diamond under electron irradiation", Journal of Applied Physics 81, 3440-3445 (1997).

353. Blank V., Tatyanin Ye., Kulnitskiy B., New structure after thermobaric treatment ofC60, Phys. Lett., A 225, 1997, 121-126.

354. B.Sundqvist, U.Edlund, P.Jacobsson, D.Johnels, J.Jun, P.Launois, R.Moret, P-A. Persson, A.Soldatov, T.Wagberg, Structural analysis of phototransformed C60 by vibrational and mass spectroscopy studies, Carbon, 36, 5-6, 657-660, 1998.

355. Moret, R., Launois, P., Persson P-A and Sundqvist B., Orientational order and disorder in fullerene compounds, Europhys. Lett, 40, 55

356. B.Keita, L.Nadjo , V.Davydov, V.Agafonov, R.Ceolin, H.Szwarc, Chemical modifications of Cg0 under the influence of pressure and temperature: from cubic Cgo to diamond, New J.Chem, 19, 769-772, 1995.

357. Talyzin A.V., Dubrovinsky L.S., Le Bohan T., Jansson U., 2002, In situ Raman study of C60 polymerization at high pressure high temperature, conditions, J.Chem. Phys., 116,2166

358. K.P.Meletov, S.Assimopoulos, I.Tsilika, G.A.Kourouklis, J.Arvanitidis, S,Ves, B.Sundqvist, T.Wagberg, High-pressure-induced metastable phase in tetragonal 2D polymeric C60, Chem. Phys. Lett., 341, 2001, 435-441.

359. V.V.Brazhkin, A.G.Lyapin, S.V.Popova, R.N.Voloshin, Yu.V.Antonov, S.G.Lyapin, Yu.A.Klyuev, A.M.Naletov, N.N.Mel'nik, Metastable crystalline and amorphous carbon phases obtained from fullerite C60, Phys.Rev. B, v.56, 18, 1997, 11465-11471.

360. M.Nunez-Regueiro, L.Marques, J.-L.Hodeau, O.Bethoux, M.Perroux, Polymerized Fullerite Structures, Phys.Rev. Lett.74 (1995) 151.

361. Blank V.D., Popov M.Yu., Pivovarov, Lvova, Gogolinsky, Reshetov V., Ultrahard and superhard phases of fullerite C60: comparison with diamond on hardness and wear, 1998, Diam. Relet. Mater. 7, 427.

362. Levin V.M, Blank V.D., Prokhorov V.M., Soifer Ja.M, Kobelev N.P., 2000, J.Phys.Chem. Sol., 61, 1017.

363. Prokhorov V.M., Blank V.D., Dubitsky G.A., Berezina S., Levin V.M., 18 Inter. Conf. on High Pressure Sci. and Technology, Abstracts, Beijing, China, 2001, 257.

364. I.Alexandrou, C.J.Kiely, I.Zergioti, M.Chhowalla, H.-J.Sceibe, G.A.J.Amaratunga. Structural and mechanical characterization of carbon nanocomposite films, Inst. Phys. Conf. Ser. 1997, 153, 13, 581-584.

365. I.Alexandrou, Scheibe H., Kiely С .J., Papworth A.J., Amaratunga, G.AJ. Hultman L., HREM and EELS analysis of fullerene-like carbon films, 1999, Inst.Phys.Conf. Ser., 161,369.

366. I.Alexandrou, Scheibe H., Kiely C.J., Papworth A.J., Amaratunga, G.A.J. Schultrich В., Carbon films with an sp2 network structure, 1999, Phys. Rev., В 60, 10903.

367. V.Blank, B.A.Kulnitskiy, Ye.Tatyanin, O.M.Zhigalina, ТЕМ study of the crystalline and amorpous phases in Сбо , Inst. Phys. Conf Ser. EMAG97, 1997, Cambridge, UK, No 153, Section 13, 4(593-596)

368. Rao C.N.R., Govindaraj A., Aiyer H.N., Seshadri R., Polymerisation and pressure-induced amorphisation of C60 and C70, J.Phys.Chem., 1995, 99, 16814-16816.

369. Sundar C.S., Sahu P.Ch., Sastry V.S.et al., Pressure-induced polymerization of fiillertenes: A comparative study of C60 and C70, Phys. Rev., В 1996, 53, 8180-8183.

370. Iwasa Y., Furudate Т., Fukawa T et al., Structural and spectroscopic properties of pressure-induced C70 polymers. Appl. Phys. Lett., A, 1997, 64, 251-256.

371. Blank V.D., Serebryanaya N.R., Dubitsky G.A. et al., Polymerisation and phase diagram of solid C70 after high-pressure-high-temperature treatment, Phys Lett. A, 1998, 248,415-422.

372. Dravid V.P., Lin X., Zhang H., Liu S., Kappes M., Transmission electron microscopy of C70 single crystals at room temperature, J. Mater. Res., 1992, 7, 9, 2440.

373. Janaki J., Rao G., Sankara Sastry V. et al., Low temperature x-ray diffraction study of the phases ofC70, Solid State Comm., 1995, 94, 37-40.

374. Vaughan G.B.M., Heiney P.A., Cox D.E. et al., Structural phase transitions and orientational ordering in C70, Chem. Phys. 1993, 178, 599-613.

375. Vaughan G.B.M., Heiney P.A., Fisher J.E. et al., Orientational disorder in solventfree solid C70, Science, 1991, 254, 1350-1353.

376. Verheijen M.A., Meekes H., Meijer G. et al., The structure of different phases of pure C70 crystals, Chem. Phys. 1992, 166, 287-297.

377. Premila M., Sundar C.S., Sahu P.Ch. et al., Pressure induced dimerisation of C70, Solid State Comm., 1997, 104, 237-242.

378. Rao A.M., Menon M., Wang K.-A. et al., Fotoinduced polymerization of solid C70 films, Chem. Phys. Lett., 1994, 224, 106-112.

379. VD Blank, B.A.Kulnitskiy, Polimerisation of C60 and C70 under thermobaric treatment In. Phys. Conf.Ser. 1999 4(425-428)

380. VD Blank, B.A.Kulnitskiy, OM Zhigalina, Dimerisation and polimerisation of C70 after thermobaric treatment, Carbon 2000 4(2051-2054)

381. Bandy F.P., Kasper J.S. Hexagonal diamond a new form of carbon. // The Journal of Chem. Phys. - 1967. - 46, № 9, - P. 3437-3446.

382. Hanfland M., Beister H., Syassen K. Equation of state and first- order Raman modes, Phys. Rev., B. 1989-1. - 39, № 17. - P. 12598-12603.

383. Hanfland M., Beister H., Syassen K. Optical reflectivity of graphite under pressure., Phys. Rev., B. 1989-11. - 40, № 3. - P. 1951-1954.

384. Гончаров А.Ф. Наблюдение аморфной фазы углерода при давлении выше 23 ГПа. // Письма в ЖЭТФ. 1990. - 51, вып. 7. -С. 368-370.

385. Гончаров. А.Ф. Графит при высоких давлениях: псевдоплавление при 44 ГПа., ЖЭТФ. 1990. - 98, вып. 5 (11). - С. 1824-1827.

386. Takano К. J., Hiroshi H, Wakatsuki M. New high-pressure phases of carbon. // Japan. Journal of Appl. Phis. 1991. - 30, № 5. - P. L860-L863.

387. Mao W. L, Mao H., Eng P. J., et. all. Bonding Changes in Compressed Superhard Graphite. //Science. 2003. - 302. - P. 425-427.

388. Yagi Т., Utsumi W, Yamakata M., et.all. High-pressure in situ X- Ray diffraction study of the phase transition from graphite to hexagonal diamond at room temperature. // Phys. Rev., B. 1992-11. - 46, № 10. - P. 6031-6039.

389. Endo S., Idani N., Oshima R., Takano K.J., et.all. X- Ray diffraction and transmission electron microscopy of natural polycrystalline graphite, recovered from high pressure. // Phys. Rev., B. 1994-L- 49, № 1. - P. 22-27.

390. Schindler T.L., Vohra Y.K. A micro-Raman investigation of high-pressure quenched graphite. // J. Phys. Condens. Mater. 1995 - 7. - P. L 637-L642.

391. Zerga T.W., Xu W, Zerga A., et.all. High-pressure Raman and neutron scattering study on structure of carbon black particles. // Carbon. 2000. - 38. - P. 355-361.

392. Fahy S., Louie S.G., Cohen M.L., Pseudopotential total-energy study of the transition from rhombohedral graphite to diamond. // Phys. Rev., B. 1986. - 34, № 2. -P. 1191-1199.

393. S. Fahy, S.G. Louie, M.L. Cohen. Theoretical total-energy study of the transformation of graphite into hexagonal diamond. // Phys. Rev., В 1987-1. 35, № 14. -P. 7623-7626.

394. Scandolo S., Bernascony M., Charotti G.L., et.all. Pressure-induced transformatin path of graphite to diamond. // Phys. Rev., B. 1995. - 74, № 20. - P. 4015-4018.

395. Fahy S., Louie S.G., High pressure structural and electronic properties of carbon. // Phys. Rev, B. 1987-11. - 36, № 6. P. 3373-3385.

396. Бритун, В.Ф. Курдюмов A.B. Мартенситные превращения в углероде и нитриде бора.// Сверхтвердые материалы. 2001. - № 2. - С. 3-14.

397. Аксененков В.В, Бланк В. Д,.Боровиков Н.Ф, и др. Образование монокристаллов алмаза в пластически деформированном графите. // ДАН. 1995, 338, №4. - С. 472-476,

398. Balaban А.Т, Klein D.J., Folden С.А., Diamond-graphite hybrids, Chem. Phys. Lett. 1994. - 217, №3. - P. 266-270.

399. Blank V.D., Kulnitskiy B.A., Tatyanin Ye.V., O.M.Zhigalina, A new phase of carbon, Carbon, 37, 549, 1999.

400. Freise E.J., Kelly A., Twinning in graphite, Proc. Roy. Soc., A., 1961. 264, 269276.

401. Г.И.Шафрановский. Двойниковые сростки и триады графита. // Записки Всесоюзного Минералогического Общества,-1983-112, №1-Р.74- 81.

402. Г.И.Шафрановский. Новые двойники графита. Записки Всесоюзного Минералогического Общества, 1981, 110, 6, 716 720.

403. Schreck М., Baur Т., Fehling R., at al., Modification of diamond film growth by a negative bias voltage in microwave plasma chemical vapor deposition, Diam. Relat. Mater., 1998, 7, 293-298.

404. Leeds S.M., Davis TJ., May P.M., et al., Use of different exitation wavelengths for analysis of CVD diamond by laser Roman spectroscopy, Diam. Relat Mater., 1998, 7, 200-204.

405. V.D.Blank, B.A.Kulnitskiy, G.A.Dubitsky, I.Alexandrou, 2005, Structure of C60-phases, formed by thermobaric treatment: HREM studies, Fullerenes, nanotubes and carbon nanostructures, 2005, 13, 167-177.

406. V D Blank, V N Denisov, A N Kirichenko, В A Kulnitskiy, S Yu Martushov, В N Mavrin, I A Perezhogin, High pressure transformation of single-crystal graphite to form molecular carbon onions, Institute of Physics Publishing, Nanotechnology, 18, 2007.

407. Kuznetsov V.L., Chuvilin A.L., Moroz E.M., Kolomiichuk V.N., Shaikhutdinov S.K., Butenko YV et al, Effect of explosions on the structure of detonation soots: ultradisperse

408. Tateyama Y., Ogitsu Т., Kusokable K., Tsuneyuki S. Constant-pressure first-principles studies on the transition states of the graphite-diamond transformation. // Phys. Rev., B. 1996-1. - 54, № 21. - P. 14994-15001.

409. Fayos J., Possible 3D carbon structures as progressive intermediates in graphite to diamond phase transition, J. Solid State Chem. 1999. - 148, Issue 2. P. 278-285. diamond and onion carbon, Carbon, 1994, 32, 873-82.

410. V.D.Blank, B.A.Kulnitskiy, I.A.Perezhogin, Structural peculiarities of carbon onions, formed by four different methods: Onions and diamonds, alternative products of graphite high-pressure treatment, Scripta Materiallia, 2008.

411. Физические величины, А.П.Бабачев, Н.А.Бабушкина, А.М.Братковский и др., Москва, Энергоатомиздат, 1991.

412. Кристиан Дж., Теория фазовых превращений в металлах и сплавах.-М.:Мир,1971. 496 с.

413. Л.ДЛандау, Е.М.Лифшиц, Теория упругости, Москва, Наука, 1987, 246 стр.

414. D.Roy, M.Chhowalla, H.Wang, N.Sano, I.Alexandrou, T.W.Clyne, G.AJ.Amaratunga, Characterisation of carbon nano-onions using Raman spectroscopy, Chem.Phys. Lett., 373, 2003, 52-56.

415. S. Ahmad, Continuum elastic model of fullerenes and the sphericity of the carbon onion shells, Journal of Chemical Physics, 116, p. 3396 -3400, 2002.