Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 8 » Статья стр. 898
<<<>>>
Влияние ширины шейки на оптические свойства перфорированного графена
Российский научный фонд , 25-72-00202
Барков П.В. 1, Слепченков М.М. 1, Глухова О.Е. 1,2
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
2Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, Москва, Россия
Email: barkovssu@mail.ru, slepchenkovm@mail.ru, glukhovaoe@info.sgu.ru
Поступила в редакцию: 25 декабря 2026 г.
В окончательной редакции: 23 января 2026 г.
Принята к печати: 3 июня 2026 г.
Выставление онлайн: 7 сентября 2026 г.
PDF версия
Методом функционала плотности в приближении сильной связи проведён прогностический анализ оптических свойств тонких пленок перфорированного графена с отверстиями почти круглой формы диаметром ~1 nm. Изучено влияние одного из ключевых геометрических параметров перфорированного графена - ширины шейки - на его оптическую проводимость при поляризации света в направлении " зигзаг" (ось X) и в направлении " кресло" (ось Y) гексагональной решетки. Ширина шейки в направлении " зигзаг" гексагональной решетки графена меняется в диапазоне от 0.74 nm до 2.22 nm с шагом Δ WX=0.24 nm, ширина шейки в направлении " кресло" меняется в диапазоне от 1.01 nm до 2.29 nm с шагом Δ WY=0.42 nm. Для расчета оптической проводимости использована формула Кубо-Гринвуда из теории линейного отклика на внешнее воздействие. Определены значения ширины шейки, при которых пленки перфорированного графена имеют щелевую зонную структуру, и как наличие запрещенной зоны влияет на их оптическую проводимость. На основе полученных результатов обсуждена возможность использования исследуемых пленок перфорированного графена в качестве чувствительного элемента детекторов инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Ключевые слова: перфорированный графен, оптическая проводимость, теория функционала плотности в приближении сильной связи, ширина шейки.
  1. K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, A.A. Firsov. Science, 306, 666 (2004). DOI: 10.1126/science.110289
  2. A.C. Neto, F. Guinea, N.M. Peres, K.S. Novoselov, A.K. Geim., Rev. Mod. Phys., 81, 109 (2009). DOI: 10.1103/RevModPhys.81.109
  3. G. Liu, W. Jin, N. Xu. Chem. Soc. Rev., 44, 5016 (2015). DOI: 10.1039/C4CS00423J
  4. K.S. Novoselov, A. Geim. Nat. Mater, 6, 183 (2007). DOI: 10.1038/nmat1849
  5. K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, M.I. Katsnelson, I. Grigorieva, S. Dubonos, A. Firsov. Nature, 438, 197 (2005). DOI: 10.1038/nature04233
  6. B. Liu, K. Zhou. Prog. Mater. Sci., 100, 99 (2019). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2018.09.004
  7. H. Terrones, R. Lv., M. Terrones, M.S. Dresselhaus. Rep. Prog. Phys., 75 (2012). DOI: 10.1088/0034-4885/75/6/062501
  8. A.R. Botello-Mendez, A. Lherbier, J.C. Charlier. Solid State Commun., 175 (2013). DOI: 10.1016/j.ssc.2013.08.029
  9. R. Ma, Y. Zhou, H. Bi, M. Yang, J. Wang, Q. Liu, F. Huang. Prog. Mater. Sci., 113, 100665 (2020). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2020.100665
  10. T. Liu, L. Zhang, B. Cheng, X. Hu, J. Yu. Cell Rep. Phys. Sci., 1, 100215 (2020). DOI: 10.1016/j.xcrp.2020.100215
  11. Y. Lin, Y. Liao, Z. Chen, J.W. Connell. Mater. Res. Lett., 5, 209 (2017). DOI: 10.1080/21663831.2016.1271047
  12. C. Gomez-Navarro, J.C. Meyer, R.S. Sundaram, A. Chuvilin, S. Kurasch, M. Burghard, K. Kern, U. Kaiser. Nano Lett., 10, 1144 (2010). DOI: 10.1021/nl9031617
  13. D. Singh, V. Shukla, R. Ahuja. Phys. Rev. B, 102, 075444 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevB.102.075444
  14. A. Zhang, H.F. Teoh, Z. Dai, Y.P. Feng, C. Zhang. Appl. Phys. Lett., 98, 023105 (2011). DOI: 10.1063/1.3536517
  15. V.H. Nguyen, M.C. Nguyen, H.-V. Nguyen, P. Dollfus. J. Appl. Phys., 113, 013702 (2013). DOI: 10.1063/1.4772609
  16. J. Bai, X. Zhong, S. Jiang, Y. Huang, X. Duan. Nat. Nanotechnol., 5, 190 (2010). DOI: 10.1038/nnano.2010.8
  17. M. Kim, N.S. Safron, E. Han, M.S. Arnold, P. Gopalan. Nano Lett., 10, 1125 (2010). DOI: 10.1021/nl9032318
  18. K.A. Sammed, L. Pan, M. Asif, M. Usman, T. Cong, F. Amjad, M.A. Imran, Sci. Rep., 10, 2315 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-58162-9
  19. Z. Chena, Y. Zhanga, Y. Yang, X. Shia, L. Zhanga, G. Jia. Sens. Actuators B Chem., 336, 129721 (2021). DOI: 10.1002/cssc.201501169
  20. T.G. Pedersen, C. Flindt, J. Pedersen, N.A. Mortensen, A.-P. Jauho, K. Pedersen. Phys. Rev. Lett., 100, 136804 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.136804
  21. B. Sakkaki, H.R. Saghai, G. Darvish, M. Khatir. Opt. Mater., 122, 111707 (2021). DOI: 10.1016/j.optmat.2021.111707
  22. L.A. Chernozatonskii, A.A. Artyukh, A.G. Kvashnin, D.G. Kvashnin. ACS Appl. Mater. Interfaces, 12, 55189 (2020). DOI: 10.1021/acsami.0c17060
  23. O.V. Sedelnikova, S.G. Stolyarova, A.L. Chuvilin, A.V. Okotrub, L.G. Bulusheva. Appl. Phys. Lett., 114, 091901 (2019). DOI: 10.1063/1.5080617
  24. A. Winter, Y. Ekinci, A. Golzhauser, A. Turchanin. 2D Materials., 6, 021002 (2019). DOI: 10.10588/203-1583/ab0014
  25. C. Carpenter, A.M. Christmann, L. Hu, I. Fampiou, A.R. Muniz, A. Ramasubramaniam, D. Maroudas. Appl. Phys. Lett., 104 (14), 141911 (2014). DOI: 10.1063/1.4871304
  26. G. Tang, Z. Zhang, X. Deng, Z. Fan, Y. Zeng, J. Zhou. Carbon, 76, 348 (2014). DOI: 10.1016/j.carbon.2014.04.086
  27. M. Elstner, D. Porezag, G. Jungnickel, J. Elsner, M. Haugk, Th. Frauenheim, S. Suhai, G. Seifert. Phys. Rev. B, 58, 7260 (1998). DOI: 10.1103/PhysRevB.58.7260
  28. B. Aradi, B. Hourahine, Th. Frauenheim. J. Phys. Chem. A, 111, 5678 (2007). DOI: 10.1021/jp070186p
  29. M.P. Marder. Condensed Matter Physics, 2th ed. (Wiley, New York, 2011)
  30. H.A. Le, S.T. Ho, D.C. Nguyen, V.N. Do. J. Phys. Condens Matter, 26, 405304e1-10 (2014). DOI: 10.1088/0953-8984/26/40/405304
  31. M.K. Rabchinskii, S.D. Saveliev, D.Yu. Stolyarova, M. Brzhezinskaya, D.A. Kirilenko, M.V. Baidakova, S.A. Ryzhkov, V.V. Shnitov, V.V. Sysoev, P.N. Brunkov. Carbon, 182, 593 (2021). DOI: 10.1016/j.carbon.2021.06.057
  32. M.K. Rabchinskii, V.V. Shnitov, A.T. Dideikin, A.E. Aleksenskii, S.P. Vul', M.V. Baidakova, I.I. Pronin, D.A. Kirilenko, P.N. Brunkov, J. Weise, S.L. Molodtsov. J. Phys Chem C, 120, 28261 (2016). DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b08758
  33. F. Jensen. Introduction to computational chemistry, 2nd ed. (Wiley, New York, 2007)
  34. K.F. Maka, L. Ju, F. Wang, T.F. Heinz. Solid State Commun., 152, 1341 (2012). DOI: 10.1016/j.ssc.2012.04.064
  35. V.H. Nguyen, F. Mazzamuto, J. Saint-Martin, A. Bournel, P. Dollfus. Nanotechnology, 23, 065201 (2012). DOI: 10.1088/0957-4484/23/6/065201
  36. Y. Kobayashi, K. Kusakabe, K. Fukui, T. Enoki. Physica E: Low-dim. Syst. Nanostruct., 34, 678 (2006). DOI: 10.1016/j.physe.2006.03.058
  37. Y. Xie, M. Han, R. Wang, H. Zobeiri, X. Deng, P. Zhang, X. Wang. ACS Nano, 13 (5), 5385 (2019). DOI: 10.1021/acsnano.9b00031
  38. Y.P. Suhorukov, A.V. Telegin, K.G. Mikheev, R.G. Zonov, L.I. Naumova, G.M. Mikheev. Opt. Mater., 133, 112957 (2022). DOI: 10.1016/j.optmat.2022.112957

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.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme