Научная тема: «МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ, ТРАНСПОРТНЫЕ И АДСОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДНЫХ И НЕУГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР»
Специальность: 01.04.07
Год: 2010
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Разработка теоретической модели, позволяющей определять основные закономерности, влияющие на образование фуллеренов и эндоэдральных металлофуллеренов в условиях синтеза в плазме, содержащей углерод и инертные газы. Модель учитывает влияние зарядов углеродных кластеров, природы буферного газа, а также параметров плазмы (температура, электронная концентрация) на вероятность образования фуллеренов.
  2. Оригинальная методика, позволяющая проведение расчетов электронной структуры однослойных нанотрубок (ОНТ) большого диаметра.
  3. Результаты изучения динамики молекул водорода и его изотопов внутри узких углеродных нанотрубок при различных температурах и давлениях, также с учетом тепловых колебаний нанотрубки с целью возможного применения данных ОНТ для целей разделения изотопов и для направленного термоактивированного транспорта молекул адсорбента внутри ОНТ.
  4. Нахождение уравнения состояния физически сорбированного на поверхности УНТ молекулярного водорода при различных внешних условиях -давлениях и температурах.
  5. Результаты исследования процесса комплексной химической сорбции водорода, протекающей благодаря эффекту перетекания на поверхности связанных между собой кластерах d-металла (платины) и УНТ.
  6. Результаты исследования химической абсорбции водорода внутри наночастиц магния, в том числе с примесями d-металлов (Sc,Ti) с целью нахождение условий ускорения абсорбции.
  7. Результаты иследования устойчивости, геометрической и электронной структуры новых нанотрубок составов BeO и SiO2..
  8. Результаты исследования влияния замещения атомов углерода на кремний на электронную и атомную структуру нанотрубок SixC1-x (x=0...0.5) различных диаметров и хиральностей
Список опубликованных работ
1. Fedorov А. S., Novikov P. V. and Churilov G. N. Influence of electron concentration and temperature on endohedral metallofullerene Me@C84 formation in a carbon plasma// Chemical Physics.- 2003.- Vol. 293.- N 2.- P. 253-261.

2. Fedorov A.S, Avramov P.V., Ovchinnikov S.G., Kresse G. Isotope velocity differentiation in thin carbon nanotubes through quantum diffusion// Euro Phys. Lett.- 2003.- Vol. 63.- N2.- P. 254.

3. Churilov G.N., Fedorov A.S., Novikov P.V. Influence of electron concentration and temperature on fullerene formation in a carbon plasma // Carbon.- 2003.- Vol.41.- N1.- P.173-178.

4. Чурилов Г.Н., Федоров А.С., Новиков П.В. Образование фуллерена C60 в частично ионизованном углеродном паре// Письма в ЖЭТФ.- 2002.- Т. 76.- Вып.8.- C.604-608.

5. Степанов К.Л., Станкевич Ю.А., Станчиц Л.К., Чурилов Г.Н., Федоров А.С., Новиков П.В. Влияние электронной плотности на кинетику образования фуллеренов в плазме // Письма в ЖТФ.- 2003.- Т. 29.- Вып. 22.- C. 10-15.

6. Федоров А.С., Овчинников С.Г. Плотность и термодинамика водорода, адсорбированного внутри узких углеродных нанотрубок// ФТТ. – 2004. – Т. 46. - Вып. 3. - C. 584–589.

7. Churilov G.N., Fedorov A.S., Novikov P.V., Martinez Yu.S. Numerical study of carbon cluster formation in plasmas with regard for cluster charges and buffer gas influence// Ukr. J. Phys.- 2005. -Vol. 50.- N 2.- P. 126-129.

8. Федоров А.С., Сорокин П.Б. Плотность и термодинамика водорода, адсорбированного внутри однослойных углеродных нанотрубок// ФТТ.- 2006.- Т.48.- Вып.2.- С. 377-382.

9. Федоров А.С., Сорокин П.Б., Чернозатонский Л. А. Структура и свойства нанотрубок BeO// ФТТ.- 2006.- Т. 48.- Вып. 2.- С. 373-376.

10. Федоров А.С., Сорокин П.Б. Оптимизация расчетов электронной структуры углеродных нанотрубок // ФТТ.- 2005.- Т. 47.- Вып. 11.- С. 2106-2111.

11. Чернозатонский Л.А., Сорокин П.Б., Федоров А.С. Энергетические и электронные свойства неуглеродных нанотрубок на основе диоксида кремния// ФТТ.- 2006.- Т.48.- Вып. 10.- С. 1903-1908.

12. Fedorov A.S., Novikov P.V., Martinez Yu.S. and Churilov G. N. Influence of Buffer Gas and Vibration Temperature of Carbon Clusters on Fullerene Formation in a Carbon Plasma// Journal of Nanoscience and Nanotechnology.- 2007.- Vol. 7.- P.1–6.

13. Avramov P.V., Sorokin P.B., Fedorov A.S., Fedorov D.G. and Maeda Y. Band-gap unification of partially Si-substituted single-wall carbon nanotubes// Physical Review B74.- 2006.- P.245417.

14. Fedorov A.S., Kuzubov A.A. New principle of hydrogen adsorption inside nanotubes// Phys. Stat. Sol. (b).- 2007.- Vol. 244.- N. 11.- P.4327-4330.

15. Булина Н.В., Петраковская Э.А.,.Федоров А.С, Чурилов Г.Н. Синтез и исследование эндоэдральных фуллеренов с марганцем// ФТТ.- 2007.- Т. 49.- Вып. 3.- C. 569-571.

16. Фёдоров А.С., Сержантова М.В, Кузубов А.А. Исследование адсорбции водорода внутри и на поверхности магниевых наночастиц// ЖЭТФ.- 2008.- Т. 134.- Вып. 1(7).- С. 1-8.

17. Fedorov A. S., Sorokin P. B., Kuzubov A. A. Ab initio study of hydrogen chemical adsorption on platinum surface/carbon nanotube join system// Phys. Stat. Sol. (b).- 2008.- Vol. 245.- N. 8.- P. 1546–1551.

18. Кузубов А.А., Попов М.Н., Федоров А.С. и др. Теоретическое изучение химической диссоциации водорода на поверхности углеродных трубок//Журнал физической химии.- 2008.- Т. 82.- Вып. 12.- С.2117-2121.

19. Churilov G.N., Fedorov A.S., Novikov P.V. Theoretical studies of fullerene formation in plasma// In: Progress in Fullerene Research, Ed. by Milton Lang, NY: Nova Science Publishers.-2007.- P. 275-303.

20. Fedorov A.S.and Sadreev A.F. Thermoactivated transport of molecules H2 in narrow single-wall carbon nanotubes// European Physical Journal B.- 2009.- Vol. 69.- P.363–368.

21. Fedorov A.S.and Sadreev A.F. Ab-initio investigation of thermoactivated directional transport of hydrogen molecules inside narrow carbon nanotubes// Phys. Stat. Sol. (b).- 2009.- Vol. 246, N. 11.- P. 2598–2601.

22. Федоров А.С., Аврамов П.В., Овчинников С.Г. Метод разделения веществ с различными физико-химическими свойствами// Патент России.- 2004.- N 2264619.

23. Фуллерены: Синтез и теория образования: Научное издание/ Г.Н. Чурилов, Н.В. Булина, А.С. Федоров// Под ред. ак. В.Ф. Шабанова.- Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 227 с.

24. Theoretical study of hydrogen isotope velocity differentiation in carbon nanotubes and graphite / A.S.Fedorov, S.G.Ovchinnikov, G.Kresse// Proceedings of XVIth International Winterschool “Electronic Properties of Novel materials” IWEPNM’2002.- 2-9 march 2002.- Austria, Kirchberg.- 2002.- P. 429-432.

25. New method for the calculation of hydrogen adsorbtion at nanotube surfaces / A.S.Fedorov, P.B.Sorokin // Proceedings of XIXth International Winterschool "Electronic Properties of Novel Materials and Molecular Nanostructures" IWEPNM’2005.- 12-19 march 2005.- Austria, Kirchberg.- 2005.- P. 428-431.

26. New inorganic nanotubes of dioxides MO2 (M=Si, Ge, Sn) / L.A. Chernozatonskii, P.B.Sorokin, A.S.Fedorov // Proceedings of XIXth International Winterschool "Electronic Properties of Novel Materials and Molecular Nanostructures" IWEPNM’2005.- 12-19 march 2005.- Austria, Kirchberg.- 2005.- P. 357-360.

27. Churilov G.N., Fedorov A.S., Sorokin P.B., Marchenko S.A., Novikov P.V., Bulina N.V., Martinez Yu.S., Gedanken A. Theoretical study and experimental investigation of hydrogen absorption by carbon nanomaterials// Proceedings NATO Security through Science Series, Series A: “Hydrogen material science and chemistry of carbon nanomaterials”.- Springer.- 2007.- V.3.- P.127-132.

28. Fedorov A. S., Churilov G.N., Kuzubov A. A., Serjantova M.V. Ab-initio investigation of hydrogen absorption by magnesium nanoparticles// Proceedings of the NATO Science for Peace and Security Series.- Series C:”Environmental Security”.- Springer.- 2009.- XXXIV.- P. 603-610.