Кукушкин С.А.
1,2,3, Осипов А.В.
21Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey.a.kukushkin@gmail.com, andrey.v.osipov@gmail.com
Поступила в редакцию: 10 апреля 2019 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2019 г.
Методами ab initio изучены два основных политипных превращения в карбиде кремния, а именно, 2H-> 6H и 3C-> 6H. Показано, что промежуточные фазы с тригональной симметрией P3m1 и моноклинной симметрией Cm сильно облегчают перемещения плотноупакованных слоев при таких переходах, разбивая их на отдельные стадии. Обнаружено, что два данных политипных превращения протекают совершенно по-разному. При переходе 2H-> 6H перемещаемые связи заметно наклоняются по сравнению с исходным положением, что позволяет уменьшить сжатие связей SiC в плоскости (11 20). Переход 3C-> 6H осуществляется посредством образования вспомогательных связей Si-Si и С-С, живущих короткое время и помогающих плотноупакованным слоям поменяться местами. В результате активационный барьер превращения 2H-> 6H (1.7 eV/atom) существенно меньше активационного барьера превращения 3C-> 6H (3.6 eV/atom), что означает, что второй переход должен протекать при температурах на 750-800oC выше, чем первый. Рассчитаны энергетические профили данных политипных превращений, а также геометрии всех промежуточных и переходных фаз. Показано, что все переходные состояния имеют моноклинную симметрию. Ключевые слова: фазовые переходы, политипы, карбид кремния, метод упругих лент, метод функционала плотности.
- M.T. Sebastian, P. Krishna. Random, non-random and periodic faulting in crystals. Routledge, Taylor \& Francis Group, London and N. Y. (2014). 383 p
- J. Fan, P.K. Chu. Silicon Carbide Nanostructures. Fabrication, Structure, and Properties. Springer, (2014). 330 p
- P.V. Bulat, A.A. Lebedev, Yu.N. Makarov. Sci. Techn. J. Inform. Technol., Mech. Opt. 3, (91), (2014); (https://openbooks.ifmo.ru/read\_ntv/9619/9619.pdf)
- T. Tagai, S. Sueno, R. Sadanaga. Mineralog. J. 6, 340 (1971)
- N.W. Jepps, T.F. Page. Prog. Cryst. Growth Charact. 7, 259 (1983)
- H.N. Baumann. J. Electrochem. Soc. 99, 109 (1952)
- S.I. Vlaskina, G.N. Mishinova, V.I. Vlaskin, V.E. Rodionov, G.S. Svechnikov. Semicond. Phys., Quantum Electron. \& Optoelectron. 14, 432 (2011)
- М.И. Сохор, В.Г. Кондаков, Л.И. Фельдгун. Докл. АН СССР, 175, 4, 826 (1967)
- А.А. Лебедев, С.Ю. Давыдов, Л.М. Сорокин, Л.В. Шахов. Письма в ЖТФ 41, 23, 89 (2015)
- D. Pandey, S. Lele, P. Krishna. Proc. Roy. Soc. Lond. A 369, 463 (1980)
- G. Henkelman, B.P. Uberuaga, H. Jonsson. J. Chem. Phys. 113, 9901 (2000)
- K.J. Caspersen, E.A. Carter. PNAS 102, 6738 (2005)
- A.V. Osipov. J. Phys. D: 28, 1670 (1995)
- A.V. Osipov. Thin Solid Films. 261, 173 (1995)
- J.G. Lee. Computational Materials Science. An introduction. CRS Press, Taylor \& Francis Group, Roca Baton (2017). 351 p
- D.S. Sholl, J.A. Steckel. Density functional theory. A practical introduction. J. Wiley \& Sons, Hoboken (2009). 238 p
- J. Hafner. J. Comp. Chem. 29, 2044 (2008)
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
- P. Atkins, J. de Paula. Atkins' Physical Chemistry. Univ. Press, Oxford (2006). 1067 p
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.