Структурні, електронні, механічні і теплові властивості сплавів Ir_1-xRh_x систематично досліджено з використанням ab initio теорії функціоналу густини за різних концентрацій (x = 0,00, 0,25, 0,50, 0,75, 1,00). Використано метод спеціальної квазівипадкової структури для моделювання сплавів, що мають структуру FCC з чотирма атомами на одиничну комірку. Обчислено властивості основного стану, такі як постійна гратки та об'ємний модуль пружності, для того, щоб знайти рівноважні положення атомів для стійких сплавів. Обчислені властивості основного стану добре узгоджуються з експериментальними та іншими раніше одержаними теоретичними даними. З метою вивчення електронних властивостей цих сплавів за різних концентрацій обчислено електронну зонну структуру та густину станів. Електронні властивості обгрунтовують металічну поведінку сплавів. Для обчислення теплових характеристик використано першопринципну теорію збурень функціоналу густини, імплементовану у квазігармонічне наближення. Обчислено такі теплові характеристики, як температура Дебая, енергія коливань, ентропія, питома теплоємність за постійного об'єму та внутрішня енергія. Використано ab initio метод лінійного відгуку для обчислення густини станів фононів.

Процеси взаємодії атомарного водню з поверхнею C(111) - об'єкт дослідження. Розглянуто 2 конфігурації поверхні - C(111)-1x1:H and (111)-2x1:H. Вивчення адсорбції водню на поверхні алмазу C(111) здійснювалось за допомогою напівемпіричного методу квантово-хімічного моделювання MNDO (MOPAC) і ab-initio методу Хартрі - Фока (PC GAMESS).

С использованием пакета для моделирования WIEN2k проведены ab initio расчеты электронных свойств для кубического стехиометрического редкоземельного дигидрида GdH2 (в структуре кубического флюорита) с применением полнопотенциального метода линеаризованных присоединенных плоских волн в рамках теории функционала плотности в приближении обобщенного градиента (примененных к обменно-корреляционному потенциалу). Определены постоянная кристаллической решетки, модуль объемной упругости, его производная по давлению, плотность состояний и структуры энергетических зон. Энергия Ферми EF располагается вблизи уровня, где большинство состояний являются проводящими 5d-состояниями редкоземельного элемента. Получена информация о пренебрежимо малой роли вклада состояния Н1s вблизи EF.

Досліджено еволюцію надлишкової провідності монокристалів <$Eroman {YBa sub 2 Cu sub 3 O sub {7- delta } }> за опромінення електронами. Показано, що опромінення електронами призводить до значного розширення температурного інтервалу існування надлишкової провідності, тим самим, звужуючи область лінійної залежності <$Erho (T)> в ab-площині. Встановлено, що надлишкова провідність <$EDELTA sigma (T)> монокристалів <$Eroman {YBa sub 2 Cu sub 3 O sub {7- delta } }> в широкому інтервалі температур <$ET sub f ~<<~T~<<~T sup *> підкоряється експоненціальній температурній залежності. Описання надлишкової провідності може бути інтерпретовано у термінах теорії середнього поля, де T<^>* представлено як середньопольову температуру переходу у ПЩ-стан, а температурна залежність псевдощілини задовільно описується у межах теорії кросовера БКШ-БЕК. Величина поперечної довжини когерентності <$Exi sub c (0)> збільшується в 1,4 разу і зміщується за температурою точка 2D-3D кросовера.

Within the framework of methods of the electron density functional and the ab initio pseudopotential, we have obtained the spatial distributions of the valence electrons density, the electron energy spectra and the Coulomb potential for model composite structures consisting of graphene or graphene oxide and ZnO. They were computed using the above methods with the author's program complex. It has been determined that composite structures made of graphene and ZnO are more energy efficient to be formed with oxygen atomic plane of ZnO to graphene. Composite structures of graphene oxide and ZnO are more energy efficient as compared to composites on graphene.

За допомогою методів теорії функціонала електронної густини та псевдопотенціалу із перших принципів, використовуючи авторський програмний комплекс, розраховано просторові розподіли густини валентних електронів, густину електронних станів, ширину забороненої зони, валентної зони та значення зарядів в околі ядра атомів для модельних композитних структур на основі наноцелюлози під механічним впливом. Встановлено, що електронні властивості структур на основі наноцелюлози можна регулювати, наприклад, шляхом змін відстаней між шарами композитних компонентів за механічного впливу.

Встановлено, що половинна концентрація незавершених зв'язків атомів вуглецю на гладких поверхнях алмазних плівок, що у трибологічному контакті, збільшує опір ковзанню у порівнянні з плівками з повністю завершеними воднем поверхнями: на порядок для плівок, покритих на 50 % воднем, і на 2 порядки для плівок, покритих на 50 % фтором. Для двох алмазних плівок з покриттям воднем чи фтором у 50 % у трибологічному контакті спостережено області локалізації електронного заряду в місці контакту між плівками, які трактувалися як статичне зарядження плівок, що ковзали.

За допомогою методів теорії функціоналу електронної густини і псевдопотенціалу із перших принципів одержано просторовий розподіл густини валентних електронів і електронного енергетичного спектра для малих кластерів із атомів Cu, Ni, Co, О, Si, з метою визначити механізми їх високої каталітичної активності. Електронні рівні каталізатора визначають напрям хімічної реакції. Встановлено, що організацію електронних станів нанокаталізаторів на основі перехідних металів можливо контролювати шляхом зміни просторової організації кластерів і додавання електронегативних атомів.

За допомогою теоретико-групового методу в поєднанні з методом інваріантів Пікуса досліджено вплив зсувових деформацій на енергетичний спектр сильно анізотропного кристала SbSI. Для визначення зонної структури кристала застосовано розрахунки з перших принципів з використанням локального наближення. Дослідження зонної структури вказали на точну локалізацію двократно виродженого максимуму валентної зони в точці Т. Виявилося, що зсувові деформації призводять до зміни топології зон в околі точки Т, а у відповідному законі дисперсії з'являється <$E kappa>-лінійний член.

Energy band structure, total and local partial densities of states, spatial distribution of electronic density of 2H-SnSe2 have been calculated using the density functional theory method in LDA and LDA+U approximations both with and without consideration of spin-orbit interaction. From the band structure calculation results, it follows that 2H-SnSe2 is an indirect-gap semiconductor. The calculated band structure is compared with the dispersion curves <$EE( roman bold k )> plotted using the known measurement results of angular dependent photoemission spectra. It has been observed the good agreement between theoretical and experimental dispersion curves. The calculated total and local partial densities of states have been compared with the known experimental data obtained using XPS, UPS, ARXPS, BIS methods.

The self-consistent band structure calculation of PbSnS3 and PbGeS3 ternary compounds with the mixed cation coordination was performed using the ab initio density functional theory method. It has been found that both compounds are indirect-gap semiconductors. The calculated band-gap widths are Egi = 0,75 eV for PbSnS3 and Egi = 1,96 eV for PbGeS3. It was performed the analysis of partial contributions to the total density of electronic states, which allowed to identify the genetic nature of valence and conduction bands. The feature of the structure of occupied energy bands in these compounds is the presence of isolated quasi-core d-band of lead atoms and the contribution of Pb6s-states of lone-electron pair to the top of valence band as well as to the second occupied subband. The electron density maps in the different planes have been analyzed. They clearly demonstrate presence of covalent-ionic bond character within the infinite chains and ribbons with prevailing charge concentration on Ge-S, Sn-S, Pb-S bonds, and a weak van der Waals bond component with participation of lone-electron pair of lead between layers as well as ribbons.

It is shown that the two-gup approximation is applicable for describing the dV/dI(V) spectra of LuNi2B2C - Ag point contacts in a wide interval of temperatures. The values and the temperature dependences of the large and the small gaps in the ab plane and in the с direction were estimated using the generalized ВТК model [A. Plecenik, M. Grajacar, S. Benacka, P. Seidel, A. Pfuch, Phys. Rev. B49, 10016 (1994)]] and the equations of [S.I. Beloborodko, Fiz. Nizk. Temp. 29, 868 (2003) [Low Temp. Phys. 29, 650 (2003)]. In the BCS extrapolation the critical temperature of the small gap is 10 К in the ab plane and 14,5 K in the с direction. The absolute values of the gaps are <$E DELTA sub 0 sup ab~=~2,16> meV and <$E DELTA sub 0 sup c~=~1,94> meV. For the large gaps the critical temperature <$E T sub c> coincides with the bulk, <$E T sub c sup roman bulk~=~16,8> K, and their absolute values are very close, being about 3 meV in both orientations. In the с direction the contributions to the conductivity from the small and the large gaps remain practically identical up to 10 - 11 K. In the ab plane the contribution from the small gap is much smaller and decreases rapidly as a temperature rises.

Досліджено поведінку іонів <$Eroman Na sup +> і <$Eroman Cl sup -> в об'ємному гексагональному льоді та на основній поверхні льоду за методом першопринципової молекулярної динаміки. Проаналізовано парні та тричастинкові функції розподілу з метою визначення рівноважних позицій домішкових іонів у об'ємі гексагонального льоду. Для поверхні льоду встановлено, що іон <$Eroman Na sup +> є домішкою заміщення у верхньому поверхневому шарі, а для випадку іона <$Eroman Cl sup -> на поверхні льоду спостережено сильну поляризацію поверхневих молекул води без проникнення іону в поверхневий шар.

Исследовано поведение ионов <$Eroman Na sup +> и <$Eroman Cl sup -> в объемном гексагональном льду и на основной поверхности льда с помощью метода первопринципиальной молекулярной динамики. Проанализированы парные и тричастичные функции распределения с целью определения равнозначущих позиций примесных ионов в объеме гексагонального льда. Для поверхности льда установлено, що ион <$Eroman Na sup +> является примесью замещения в верхнем поверхностном шаре, а для случая иона <$Eroman Cl sup -> на поверхности льда наблюдается сильная поляризация поверхностных молекул воды без проникновения иона в поверхностный слой.

Зазначено, що колективна динаміка у рідкій воді активно досліджується за допомогою експериментальних, теоретичних методів та комп'ютерними симуляціями. Наведено моделювання за допомогою методу першопринципної молекулярної динаміки для важкої та звичайної води за температури 323,15 K, чи 50 <^>oC. Моделювання для важкої води проведено з і без дисперсійних поправок. Одержано, що дисперсійні поправки (DFT-D3) суттєво змінюють релаксацію часових кореляційних функцій густина-густина з повільної, яка є типовою для переохолодженого стану, до експоненційного спаду як для звичайних рідин. Це означає суттєве зменшення точки плавлення льоду для моделювання з DFT-D3. Аналіз повздовжних (L) і поперечних (T) спектральних функцій потоків надав можливість визначити дисперсії акустичних та оптичних збуджень і спостерігати ефект L-T змішування. Дисперсійні поправки D3 зсувають до нижчих частот L і T оптичні (O) моди та призводять до меншої на майже 30 процентів щілини між LO та TO довгохвильовими збудженнями, що може бути наслідком більшої високочастотної діелектричної проникності в моделюванні з дисперсійними поправками. Моделювання для звичайної води з дисперсійними поправками дає вищі частоти оптичних збуджень, ніж для D2O, та щілину LO-TO порядку 24 пс<^>-1 (127 см<^>-1) у довгохвильовій межі.

Optical absorption and laser induced fluorescence spectra of CuO₂ in solid matrices have been investigated, and previous visible studies were extended into the infrared. Several new electronic states were observed and their vibrational frequences determined. The matrix data are compared with the results of recent gas phase CuO₂^- photodetachment studies, and with ab initio calculations. We also discuss the usually large matrix effects and medium-induced electronic and vibrational frequency shifts observed for CuO₂.

We present the investigation results of the in-plane rho(T) resistivity tensor at the temperature range 0,4 - 40 K in magnetic fields up to 90 kOe (H || c, J || ab) for electron-doped Nd_2-xCe_xCuO_4+delta with different degree of disorder near antiferromagnetic-superconducting phase boundary. We have experimentally found that for optimally doped compound both the upper critical field slope and the critical temperature decrease with increasing of the disorder parameter (d-wave pairing) while in the case of the underdoped system the critical temperature remains constant and dH_c2/dT increases with increasing of the disorder (s-wave pairing). These features suggest a possible implementation of the complex mixture state as the s+id pairing.

Досліджено рентгеноструктурним методом особливості кристалічної та молекулярної структури P-(2,4,6-три-трет-бутилфеніл)-2,4,6-три-третбутилфенілфосфініден(фенілсульфоніліміно)-<$Esigma sup 3 lambda sup 5>-фосфорану, Ttb-P(=P-Ttb)(=N-<$Eroman {SO sub 2 Ph}>). Причини експериментально знайденої незвичайної цис-транс конформації даної молекули проаналізовано на основі неемпіричних квантовохімічних розрахунків модельних систем.

Особенности кристаллической и молекулярной структуры P-(2,4,6-три-трет-бутилфенил)-2,4,6-три-третбутилфенилфосфиниден(фенилсульфонилимино)-<$Esigma sup 3 lambda sup 5>-фосфорана, Ttb-P(=P-Ttb) (=N-<$Eroman {SO sub 2 Ph}>) были изучены рентгеноструктурным методом. Причины экспериментально обнаруженной необычной цис-транс конформации данной молекулы проанализированы на основе большого ряда неэмпирических квантовохимических расчетов модельных систем.

The crystal and molecular structure of p-(2,4,6-tri-tret-butylphenyl)-2,4,6-tri-tretbutylphenylphosphinidene(phenylsulfonylimino)-<$Esigma sup 3 lambda sup 5>-phosphorane, Ttb-P(=P-Ttb)(=N-<$Eroman {SO sub 2 Ph}>) has been determined. The unusual cis-trans conformation of the compound studiedhas been discussed on the basis of ab initio calculations of the model systems.

The thermal conductivity of three single crystal samples of n-type gallium nitride with electron densities of 4,0 x 10<^>16, 2,6 x 10<^>18, and 1,1 x 10<^>20-3 has been determined in the temperature range 4 - 320 K. The measurementswere carried out within the ab plane using the stationary method. The thermal conductivity depends strongly on the donor concentration. The analysis within the Callaway approach and the Debye model shows a significant influence of phonon?electron scattering on the thermal conductivity of the samples. In addition, some preliminary results obtained along the c axes of GaN layered samples are presented. The latter measurements have been carried out using the 3omega method.

We have measured the temperature dependence of gap features revealed by Andreev reflection (<$EDELTA sub s>) and by tunneling (<$EDELTA>) in the ab-plane of optimally and slightly overdoped microcrystals of <$E roman {( BiPb ) sub 2 Sr sub 2 Ca sub 2 Cu sub 3 O sub 10+delta~( Bi2223 ) }> with critical temperature <$E T sub c~=~110~-~115> K, and <$E roman {Bi sub 2 Sr sub 2 CaCu sub 2 O sub 8+delta~( Bi2212 ) }> with <$E T sub c~=~80~-~84> K. The tunneling conductance of a Bi2223-insulator-Bi2223 junction shows peaks at the <$E 2 DELTA> gap voltage, as well as dips and broad humps at other voltages. In Bi2223, similarly to the well-known Bi2212 spectra, the energies corresponding to <$E 2 DELTA>, to the dip, and to the hump structure are in the ratio 2:3:4. This confirms that the dip and hump features are generic to the high-temperature superconductors, irrespective of the number of <$E roman CuO sub 2> layers or the BiO superstructure. On the other hand, in both compounds the <$E DELTA ( T )> and <$E DELTA sub s ( T )> dependences are completely different, and we conclude that the two entities are of different natures.