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.