Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 8 » Статья стр. 1408
<<<>>>
Влияние наночастиц карбида гафния на эмиссионные свойства квази-2D-графен/нанотрубной пленки: исследование из первых принципов
DOI: 10.21883/FTT.2023.08.56163.121
Переводная версия: 10.61011/PSS.2023.08.56585.121
Российский научный фонд, 21-19-00226
Глухова О.Е. 1,2, Слепченков М.М. 1
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
2Первый государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва, Россия
Email: glukhovaoe@info.sgu.ru, slepchenkovm@mail.ru
Поступила в редакцию: 25 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 25 июня 2023 г.
Принята к печати: 10 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 11 августа 2023 г.
PDF версия
Методами компьютерного материаловедения, базирующимися на первопринципных подходах и высокопроизводительных вычислениях, проведено исследование влияния наночастиц карбида гафния (HfC) на эмиссионные свойства графен/нанотрубных гибридных пленок. Установлено оптимальное расстояние между графен/нанотрубными структурами в составе гибридной пленки и оптимальная массовая доля наночастиц HfC, обеспечивающие наибольшее снижение работы выхода электронов. Выявлено, что частичное перетекание заряда с наночастицы HfC на углеродный каркас приводит к изменениям в плотности электронных состояний, в результате которых изменяются и энергия Ферми, и высота потенциального барьера для эмитирующего электрона, что приводит к снижению работы выхода электрона на 8-10%. Ключевые слова: компьютерное материаловедение, распределение электронного заряда, энергия Ферми, работа выхода электронов, плотность электронных состояний. DOI: 10.21883/FTT.2023.08.56163.121
  1. A.G. Rinzler, J.H. Hafner, P. Nikolaev, P. Nordlander, D.T. Colbert, R.E. Smalley, L. Lou, S.G. Kim, D. Tomanek. Sci. 269, 5230, 1550 (1995)
  2. W.A. De Heer, A. Ch\^atelain, D. Ugarte. Sci. 270, 5239, 1179 (1995)
  3. L.A. Chernozatonskii, Y.V. Gulyaev, Z.Ja. Kosakovskaja, N.I. Sinitsyn, G.V. Torgashov, Yu.F. Zakharchenko, V.P. Val'chuk. Chem. Phys. Lett. 233, 1-2, 63 (1995)
  4. Yu.V. Gulyaev, N.I. Sinitsyn, G.V. Torgashov, Sh.T. Mevlyut, A.I. Zhbanov, Yu.F. Zakharchenko, Z.Ya. Kosakovskaya, L.A. Chernozatonskii, O.E. Glukhova, I.G. Torgashov. J. Vac. Sсi. Technol. B 15, 2, 422 (1997)
  5. А.В. Елецкий. УФН 180, 9, 897 (2010). [A.V. Eletskii. Phys. Usp. 53, 9, 863 (2010)]
  6. Е.Д. Эйдельман, А.В. Архипов. УФН 190, 7, 693 (2020). [E.D. Eidelman, A.V. Arkhipov. Phys. Usp. 63, 7, 648 (2020)]
  7. Н.Р. Садыков, С.Е. Жолниров, И.А. Пилипенко. ЖТФ 91, 7, 1081 (2021). [N.R. Sadykov, S.E. Zholnirov, I.A. Pilipenko. Tech. Phys. 66, 9, 1032 (2021)]
  8. N. Shimoi, Y. Sato, K. Tohji. ACS Appl. Electron. Mater. 1, 2, 163 (2019)
  9. C. Huo, F. Liang, A.-B. Sun. High Voltage 5, 4, 409 (2020)
  10. X. Liu, Y. Li, J. Xiao, J. Zhao, C. Li, Z. Li. J. Mater. Chem. C 11, 7, 2505 (2023)
  11. Р.К. Яфаров. Радиотехника и электроника 64, 12, 1238 (2019)
  12. М.В. Давидович, Р.К. Яфаров. ЖТФ 88, 2, 283 (2018). [M.V. Davidovich, R.K. Yafarov. Tech. Phys. 63, 2, 274 (2018)]
  13. Н.А. Бушуев, O.E. Глухова, Ю.А. Григорьев, Д.В. Иванов, А.С. Колесникова, А.А. Николаев, П.Д. Шалаев, В.И. Шестеркин. ЖТФ 86, 2, 134 (2016). [N.A. Bushuev, O.E. Glukhova, Yu.A. Grigor'ev, D.V. Ivanov, A.S. Kolesnikova, A.A. Nikolaev, P.D. Shalaev, V.I. Shesterkin. Tech. Phys. 61, 2, 290 (2016)]
  14. M. Komlenok, N. Kurochitsky, P. Pivovarov, M. Rybin, E. Obraztsova. Nanomater. 12, 11, 1934 (2022)
  15. Y. Gao, S. Okada. Nano Express 3, 3, 034001 (2022)
  16. J. Gong, P. Yang. RSC Adv. 4, 38, 19622 (2014)
  17. J. Gong, H. Yang, P. Yang. Composites B 75, 250 (2015)
  18. D.D. Nguyen, R.N. Tiwari, Y. Matsuoka, G. Hashimoto, E. Rokuta, Y.Z. Chen, Y.L. Chueh, M. Yoshimura. ACS Appl. Mater. Interfaces 6, 12, 9071 (2014)
  19. D.D. Nguyen, N.H. Tai, S.Y. Chen, Y.L. Chueh. Nanoscale 4, 2, 632 (2012)
  20. M. Song, P. Xu, Y. Song, X. Wang, Z. Li, X. Shang, H. Wu, P. Zhao, M. Wang. AIP Advances 5, 9, 097130 (2015)
  21. S. Riyajuddin, S. Kumar, K. Soni, S.P. Gaur, D. Badhwar, K. Ghosh. Nanotechnol. 30, 38, 385702 (2019)
  22. L. Chen, H. He, H. Yu, Y. Cao, D. Lei, Q. Menggen, C. Wu, L. Hu. J. Alloys. Compd. 610, 659 (2014)
  23. X. Hong, W. Shi, H. Zheng, D. Liang. Vacuum 169, 7, 108917 (2019)
  24. R.T. Lv, E. Cruz-Silva, M. Terrones. ACS Nano 8, 5, 4061 (2014)
  25. W. Du, Z. Ahmed, Q. Wang, C. Yu, Z. Feng, G. Li, M. Zhang, C. Zhou, R. Senegor, C.Y. Yang. 2D Mater. 6, 4, 042005 (2019)
  26. S. Pyo, Y. Eun, J. Sim, K. Kim, J. Choi. Micro. Nano Syst. Lett. 10, 9 (2022)
  27. Л.А. Чернозатонский, Е.Ф. Шека, А.А. Артюх. Письма в ЖЭТФ 89, 7, 412 (2009). [L.A. Chernozatonskii, E.F. Sheka, A.A. Artyukh. JETP Lett. 89, 7, 352 (2009)]
  28. A.A. Artyukh, L.A. Chernozatonskii, P.B. Sorokin. Physica Status Solidi B 247, 11-12, 2927 (2010)
  29. Б.Ю. Валеев, А.Н. Токсумаков, Д.Г. Квашнин, Л.А. Чернозатонский. Письма в ЖЭТФ 115, 2, 103 (2022). [B.Yu. Valeev, A.N. Toksumakov, D.G. Kvashnin, L.A. Chernozatonskii. JETP Lett. 115, 2, 93 (2022)]
  30. J. Srivastava, A. Gaur. J. Chem. Phys. 155, 24, 244104 (2021)
  31. A.B. Felix, M. Pacheco, P. Orellana, A. Latge. Nanomater. 12, 19, 3475 (2022)
  32. O.E. Glukhova, I.S. Nefedov, A.S. Shalin, М.М. Slepchenkov. Beilstein J. Nanotechnol. 9, 1321 (2018)
  33. L. Wei, L. Zhang. Nanomater. 12, 8, 1361 (2022)
  34. S. Tang, J. Tang, T.W. Chiu, J. Uzuhashi, D.-M. Tang, T. Ohkubo, M. Mitome, F. Uesugi, M. Takeguchi, L.-C. Qin. Nanoscale 12, 32, 16770 (2020)
  35. T.W. Chiu, J. Tang, S. Tang, J. Yuan, L.C. Qin. Physica Status Solidi A 217, 10, 2000007 (2020)
  36. A. Nisar, L. Lou, B. Boesl, A. Agarwal. Carbon 205, 573 (2023)
  37. S. Tian, L. Zhou, Z. Liang, Y. Yang, Y. Wang, X. Qiang, S. Huang, H. Li, S. Feng, Z. Qian, Y. Zhang. Carbon 161, 331 (2020)
  38. H. Liang, L. Fang, S. Guan, F. Peng, Z. Zhang, H. Chen, W. Zhang, C. Lu. Inorg. Chem. 60, 2, 515 (2021)
  39. J.M. Soler, E. Artacho, J.D. Gale, A. Garci a, J. Junquera, P. Ordejon, D. Sanchez-Portal. J. Phys.: Condens. Matter 14, 11, 2745 (2002)
  40. J.P. Perdew, J.A. Chevary, S.H. Vosko, K.A. Jackson, M.R. Pederson, D.J. Singh, C. Fiolhais. Phys. Rev. B 46, 11, 6671 (1992)
  41. H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B 13, 12, 5188 (1976)
  42. P. Pulay. Chem. Phys. Lett. 73, 2, 393 (1980)
  43. R.S. Mulliken. J. Chem. Phys. 23, 10, 1833 (1955)
  44. S. Grimme. J. Comput. Chem. 27, 15, 1787 (2006)
  45. R. Tran, X.G. Li, J.H. Montoya, D. Winston, K.A. Persson, S.P. Ong. Surf. Sci. 687, 48 (2019)
  46. J. Wang, S.-Q. Wang. Surf. Sci. 630, 216 (2014)
  47. D.-P. Ji, Q. Zhu, S.-Q. Wang. Surf. Sci. 651, 137 (2016)
  48. S.D. Waele, K. Lejaeghere, M. Sluydts, S. Cottenier. Phys. Rev. B 94, 23, 235418 (2016)
  49. H.L. Skriver, N.M. Rosengaard. Phys. Rev. B 46, 11, 7157 (1992).

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

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme