Вышедшие номера
Неэмпирические расчеты структуры и устойчивости нанотрубок на основе монохалькогенидов галлия
Переводная версия: 10.1134/S1063783420060116
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), Проекты фундаментальных научных исследований, 20-03-00271
Карпов В.В.1, Бандура А.В.1, Эварестов Р.А.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: valerkarp@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 февраля 2020 г.
В окончательной редакции: 5 февраля 2020 г.
Принята к печати: 10 февраля 2020 г.
Выставление онлайн: 25 марта 2020 г.

Впервые неэмпирически рассчитаны зависимости энергии сворачивания и ширины запрещенной зоны ахиральных нанотрубок от их диаметра, полученных сворачиванием монослоев сульфидов и селенидов двухвалентного галлия. Расчеты выполнены по программе CRYSTAL17 с использованием атомного базиса в рамках гибридного метода теории функционала плотности с 13-процентным обменом по Хартри-Фоку. Для учета дисперсионных взаимодействий между слоями в кристалле в расчеты включена эмпирическая поправка Grimme. В результате моделирования нанотрубок различной хиральности и различных диаметров установлены минимальные диаметры одностенных нанотрубок, при которых сохраняется целостность химических связей на их внешней поверхности. Показано, что зависимость энергии сворачивания от диаметра удовлетворяет классическому закону обратных квадратов и одинакова для нанотрубок типов "зигзаг" и "кресло". Ключевые слова: неорганические нанотрубки; полупроводники; халькогениды галлия; монослои; энергия сворачивания.
  1. K.A. Yee, T.A. Albright. J. Am. Chem. Soc. 113, 6474 (1991)
  2. J. Martinez-Pastor, A. Segura , J.L. Valdes, A. Chevy. J. Appl. Phys. 62, 1477 (1987)
  3. X. Zhou, J. Cheng, Y. Zhou, T. Cao, H. Hong, Z. Liao, S. Wu, H. Peng, K. Liu, D. Yu. J. Am. Chem. Soc. 137, 7994 (2015)
  4. S. Das, C. Ghosh, O.G. Voevodina, Yu.M. Andreev, S.Yu. Sarkisov. Appl. Phys. B 82, 43 (2006)
  5. D. Errandonea, A. Segura, F.J. Manjon, A. Chevy, E. Machado, G. Tobias, P. Ordejon, E. Canadell. Phys, Rev. B 71, 125206 (2005)
  6. З.А. Джахангирли. ФТТ 54, 1024 (2012)
  7. H.R. Jappor. Physica B 524, 109 (2017)
  8. A. Kuhn, A. Bourdon, J. Rigoult, A. Rimsky. Phys. Rev. B 25, 4081 (1982)
  9. S. Benazeth, N.-H. Dung, M. Guittard, P. Laruelle. Acta Crystallogr. C 44, 234 (1988)
  10. P.A. Hu, Y.Q. Liu, L. Fu, L.C. Cao, D.B. Zhu. Appl. Phys. A 80, 1413 (2005)
  11. A. Seral-Ascaso, S. Metel, A. Pokle, C. Backes, C.J. Zhang, H.C. Nerl, K. Rode, N.C. Berner, C. Downing, N. McEvoy, E. Munoz, A. Harvey, Z. Gholamvand, G.S. Duesberg, J.N. Coleman, V. Nicolosi. Nanoscale 8, 11698 (2016)
  12. X. Meng, K. He, D. Su, X. Zhang, C. Sun, Y. Ren, H.-H. Wang, W. Weng, L. Trahey, C.P. Canlas, J.W. Elam. Adv. Funct. Mater. 24, 5435 (2014)
  13. З.А. Джахагшиоди, Ф.М. Гашизаде, Д.А. Гусейнова, Б.Г. Мехтиев, Н.Б. Мустафаев. ФТТ 58, 1707 (2016)
  14. H.L. Zhuang, R.G. Hennig. Chem. Mater. 25, 3232 (2013)
  15. D.M. Hoat. Phil. Mag. 99, 736 (2019)
  16. A.N. Enyashin, O. Brontvein, G. Seifert, R. Tenne. Isr. J. Chem. 57, 529 (2017)
  17. T. Kohler, T. Frauenheim, Z. Hajnal, G. Seifert. Phys. Rev. B 69, 193403 (2004)
  18. D. Porezag, T. Frauenheim, T. Kohler, G. Seifert, R. Kaschner, Phys. Rev. B 51, 12947 (1995)
  19. M. C\^ ote, M.L. Cohen, D.J. Chadi. Phys. Rev. B 58, 4277(R) (1998)
  20. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
  21. A. Kuzmin, A. Kalinko, R.A. Evarestov. Cent. Eur. J. Phys. 9, 502 (2011)
  22. D.V. Oliveira, J. Laun, M.F. Peintinger, T. Bredow. J. Comput. Chem. 40, 2364 (2019)
  23. R. Dovesi, A. Erba, R. Orlando, C.M. Zicovich-Wilson, B. Civalleri, L. Maschio, M. Rerat, S. Casassa, J. Baima, S. Salustro, B. Kirtman. WIREs Comput. Mol. Sci. 8, 1360 (2018)
  24. S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, H. Krieg. J. Chem. Phys. 132, 154104 (2010)
  25. S. Grimme, S. Ehrlich, L. Goerigk. J. Comp. Chem. 32, 1456, (2011)
  26. D. Wickramaratne, F. Zahid, R.K. Lake. J. Appl. Phys. 118, 075101 (2015)
  27. D.V. Rybkovskiy, N.R. Arutyunyan, A.S. Orekhov, I.A. Gromchenko, I.V. Vorobiev, A.V. Osadchy, E.Yu. Salaev, T.K. Baykara, K.R. Allakhverdiev, E.D. Obraztsova. Phys. Rev. B 84, 085314 (2011)
  28. C.H. Hoa, S.L. Lin. J. Appl. Phys. 100, 083508 (2006)
  29. M. Gauthier, A. Polian, J.M. Besson, A. Chevy. Phys. Rev. B 40, 3837 (1989)
  30. A.N. MacInnes, M.B. Power, A.R. Barron. Chem. Mater. 4, 11 (1992)
  31. M. Staiger, P. Rafailov, K. Gartsman, H. Telg, M. Krause, G. Radovsky, A. Zak, C. Thomsen. Phys. Rev. B. 86, 165423 (2012)
  32. A.V. Bandura, R.A. Evarestov. Surf. Sci. 641, 6 (2015)
  33. R.A. Evarestov, A.V. Kovalenko, A.V. Bandura. Physica E 115, 113681 (2020)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.