Wpływ niekowalencyjnych wiązań halogenowych oraz oddziaływań typu C-H...X (X=O, Cl, I, Br) na własności elastyczne wybranych giętkich kryształów

Giętkie materiały krystaliczne są wysoce interesujące ze względu na szereg możliwości ich praktycznego zastosowania, natomiast wciąż stosunkowo mało wiadomo na temat korelacji struktury i własności oraz o mechanizmach odpowiedzialnych za zginanie w takich obiektach. Fakt ten stał się motywacją oraz punktem wyjścia dla opisywanych w tej pracy badań. Wybrano sześć struktur krystalicznych których jedno- i dwuwymiarową elastyczność potwierdzono w literaturze. Przeprowadzono analizę geometryczną trójwymiarowego upakowania strukturalnego w celu określenia które słabe międzycząsteczkowe wiązania niekowalencyjne mogą mieć istotny wpływ na własności fizyczne materiałów. Następnie dokonano topologicznej analizy gęstości elektronowej faz krystalicznych aby znaleźć punkty krytyczne wybranych oddziaływań i dostarczyć ilościowe informacje o ich sile i gęstości energii. Ostatnim krokiem było obliczenie właściwości elastycznych, to jest tensora elastyczności, modułu Younga, współczynnika sprężystości objętościowej, modułu ścinania oraz współczynnika Poissona.Reversibly bendable crystalline materials are remarkably interesting because of the numerous possibilities of their practical applications. There is still relatively little knowledge on the structure-property correlations or bending mechanism for such objects. This fact has become a motivation for the study and a starting point for the research. Six elastic crystal structures reported as 1D or 2D elastic were chosen as subjects of this thesis. Geometrical analysis of the 3D molecular self-assembly in order to determine which of the weak intermolecular non-covalent bonds existing within them could be significant for the physical properties of the materials. Subsequently, topological analysis of electron density of the crystalline phases was conducted in order to find bond critical points for chosen interactions and provide quantitative information on their strength and energy density. Finally, calculations of elastic properties, i.e. elastic tensor, Young modulus, bulk modulus, shear modulus and Poisson’s ratio were performed