Вышедшие номера
Ab initio расчеты электронных свойств и явления переноса в графеновых материалах
Переводная версия: 10.1134/S1063783420110037
Асадов M.M.1, Мустафаева С.Н.2, Гусейнова С.C.2, Лукичев В.Ф.3
1Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан
2Институт физики Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан
3Физико-технологический институт им. К.А. Валиева РАН, Москва, Россия
Email: mirasadov@gmail.com
Поступила в редакцию: 7 июня 2020 г.
В окончательной редакции: 19 июня 2020 г.
Принята к печати: 20 июня 2020 г.
Выставление онлайн: 3 августа 2020 г.

На основе теории функционала плотности (DFT) исследованы электронные свойства и энергетическая структура монослоев графеновых суперячеек, состоящих из 18 и 54 атомов углерода с легированными атомами Ge и Si. В рамках обобщенного градиентного приближения (GGA) изучены свойства графеновых суперячеек. В Ge-легированных графеновых суперячейках с вакансиями атомов углерода выявлено антиферромагнитное спиновое упорядочение и оценены формируемые локальные магнитные моменты в атомах углерода. Аппроксимированы плотность состояний (DOS) и зонная структура суперячеек. Показано, что легирование графена Ge по сравнению с Si-легированием заметно открывает энергетическую щель в графене. Изучены физические закономерности переноса заряда с учетом температурной зависимости электропроводности гидрогенизированного графена (ГГГ). Показано, что при температурах 4-125 K проводимость ГГГ соответствует прыжковому механизму переноса заряда с переменной длиной прыжка. Определена плотность локализованных состояний вблизи уровня Ферми, расстояние прыжков, энергетический разброс ловушечных состояний вблизи уровня Ферми. Оценена концентрация локализованных состояний в запрещенной зоне ГГГ. Ключевые слова: ab initio расчет, теория функционала плотности, суперячейки графена, Ge- и Si-легированные графены, зонная структура, плотность электронных состояний, магнитный момент, модифицированный графен, перенос заряда.