Математическое моделирование полициклических наноструктур - перспективных элементов солнечных батарей и покрытий автоэмиссионных катодов

Разработана методика определения равновесной геометрии и физико-химических свойств наноструктур. На примере ассоциатов молекул цианобифенила, образующих жидкокристаллическую фазу вещества, проанализированы возможности новых гибридных методов функционала электронной плотности. Разработана методика оценки потенциалов ионизации фталоцианинов, порфиринов и их производных. С целью прогнозирования возможности генерации высокореакционного синглетного кислорода исследован аддукт фотовозбужденной молекулы C₆₀ с молекулой кислорода, что позволит усовершенствовать технологию его применения. Для построения модели электронной полевой эмиссии, учитывающей сложный наноструктурированный материал острийного катода разработана квантово-механическая кластерная модель поверхностного слоя с нанесенными на поверхность органическими материалами, такими как фуллерен, графен и фталоцианин, которые улучшают вольт-амперные характеристики катода. Основываясь на данных компьютерного моделирования, можно заключить, что в присутствии подложки потенциал ионизации всех исследованных наноструктур понижается. В водородной энергетике супермолекулярные системы на основе фуллеренов и нанотрубок могут служить контейнерами для хранения молекул водорода. Для выбора оптимальных систем выполнено компьютерное моделирование процесса заполнения полициклических многоатомных систем на основе фуллеренов и нанотрубок водородом.