Вышедшие номера
Оптимизация расчетов электронной структуры углеродных нанотрубок
Федоров А.С.1, Сорокин П.Б.1
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
Email: alex99@akadem.ru
Поступила в редакцию: 22 ноября 2004 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2005 г.

Предложена методика для расчетов электронной структуры и физических свойств (в частности --- модуля Юнга) нанотрубок (НТ), в том числе и однослойных углеродных нанотрубок. Метод явно использует периодические граничные условия для геометрической структуры нанотруб и позволяет весьма значительно (в 10-103 раз) сократить время расчетов электронной структуры при минимальных погрешностях. Сущность метода заключается в изменении геометрии рассчитываемой структуры путем искусственного разбиения нанотрубки на секторы с введением соответствующих граничных условий. При этом появляется возможность значительно уменьшить размер элементарной ячейки НТ в двух измерениях, причем число атомов в новой элементарной ячейке модифицированной НТ будет равно числу атомов исходной элементарной ячейки, деленной на целое число. Уменьшение размеров ячейки и сопутствующее уменьшение количества атомов в ячейке позволяют резко уменьшить время расчетов, причем оно будет значительно уменьшаться при увеличении степени разбиения НТ, особенно для случая нанотрубок больших диаметров. На конкретных расчетах некоторых углеродных и неуглеродных (BN) нанотрубок показано, что предложенная методика приводит лишь к незначительным отклонениям в расчете электронной структуры, плотности электронных состояний и модуля Юнга по сравнению с обычным методом расчета. Работа частично профинансирована Федеральной Российской Программой "Интеграция" (гранты Б0017 и Я0007).
  1. S. Ijima. Nature 354, 56 (1991)
  2. P.M. Ajayan, T.W. Ebbesen. Rep. Prog. Phys. 60, 1025 (1997)
  3. S.J. Tans, A.R.M. Verschueren, C. Dekeer. Nature 393, 49 (1998)
  4. Ph. Avouris, R. Martel, S. Heinze, M. Radosavljevec, S. Wind, V. Derycke, J. Appenzeller, J. Terso. Proc. XVI Int. Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials. Kirchberg, Tirol. Austria (2002)
  5. G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 16, 11 169 (1996)
  6. D. Vanderbilt. Phys. Rev. B 41, 11, 7892 (1990)
  7. R.A. Jishi, L. Venkataraman, M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus. Chem. Phys. Lett. 209. 77 (1993)
  8. R.A. Jishi, M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus. Phys. Rev. B 47, 24, 16 671 (1993)
  9. Г.Я. Любарский. Теория групп и ее применение в физике. ГИТТЛ, М. (1957)
  10. C.T. White, D.H. Robertson, J.W. Mintmire. Phys. Rev. B 47, 9, 5485 (1993)
  11. G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 47, 1, 558 (1993)
  12. G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 49, 20, 14 251 (1994)
  13. P. Hohenberg, W. Kohn. Phys. Rev. 136, 3B, 864 (1964)
  14. W. Kohn, L.J. Sham. Phys. Rev. 140, 4A, 1133 (1965)
  15. D.M. Ceperley, B.J. Alder. Phys. Rev. Lett. 45, 14, 1196 (1980)
  16. J.P. Lu. Phys. Rev. Lett. 79, 7, 1297 (1997)
  17. B.I. Yakobson, C.J. Brabec, J. Bernholc. Phys. Rev. Lett. 76, 14, 2511 (1996)
  18. E. Hernandez, C. Goze, P. Bernier. Appl. Phys. A 68, 24, 287 (1999)
  19. D. Srivastava, M. Menon, K. Cho. Phys. Rev. Lett. 83, 15, 2973 (1999)

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.