Кристаллическая структура и электронные свойства полукогерентной границы раздела 3C-SiC(111)/Si(111)
Госзадание ФГУП ИПМаш РАН, Номер учредителя № FFNF-2026-0002, Регистрационный номер 126020916833-9
Осипов А.В.
1, Гращенко А.С.
1, Осипова Е.В.
1, Убыйвовк Е.В.
2, Кукушкин С.А.
11Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

Email: andrey.v.osipov@gmail.com
Поступила в редакцию: 26 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 24 января 2026 г.
Принята к печати: 31 января 2026 г.
Выставление онлайн: 22 апреля 2026 г.
Методом функционала плотности проведены расчеты кристаллической структуры границы раздела 3C-SiC(111)/Si(111) и найдена структура, соответствующая минимуму энергии системы. Из 8 возможных вариантов именно эта структура наблюдается экспериментально методом сканирующей электронной микроскопии высокого разрешения. Показано, что Si сопрягается с SiC в направлении [211], как и предсказано методом функционала плотности. Обнаружено, что состояние данной границы раздела без магнитного момента является метастабильным. Электрон с атома C пленки туннелирует на атом Si подложки с оборванными связями, что приводит к уменьшению общей энергии за счет релаксации упругой энергии. Показано, что данный эффект, называемый negative-U, приводит к появлению аномально высокого диамагнетизма, наблюдаемого экспериментально при комнатной температуре. Ключевые слова: карбид кремния, метод функционала плотности, эпитаксия, диамагнетизм, отрицательная корреляционная энергия, negative-U
- Handbook of Silicon Carbide Materials and Devices. Edited by Z.C. Feng. CRC Press, Boca Raton (2023). 444p
- K.T. Upadhyay, M.K. Chattopadhyay. Mater. Sci. and Eng. B 263, 114849 (2021). DOI: 10.1016/j.mseb.2020.114849
- J. Yamasaki, S. Inamoto, Y. Nomura, H. Tamaki, N. Tanaka. J. Phys. D: Appl. Phys. 45, 494002 (2012). DOI:10.1088/0022-3727/45/49/494002
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. Appl. Phys. 113, 2, 49091 (2013). DOI: 10.1063/1.4773343
- S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. Materials 15, 4653 (2022). DOI: 10.3390/ma15134653
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. Конденсированные среды и межфазные границы 24, 4, 407 (2022). DOI:10.17308/kcmf.2022.24/10549
- Л.М. Сорокин, Н.В. Веселов, М.П. Щеглов, А.Е. Калмыков, А.А. Ситникова, Н.А. Феоктистов, А.В. Осипов, С.А. Кукушкин. ПЖТФ 34, 22, 88 (2008)
- J.G. Lee. Computational Materials Science. CRS Press, Boca Raton (2017). 351 c
- Н.Т. Баграев, С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, В.В. Романов, Л.Е. Клячкин, А.М. Маляренко, В.С. Хромов. ФТП, 55, 2, 103 (2021). DOI: 10.21883/FTP.2021.02.50493.9538
- С.А. Кукушкин, Н.И. Руль, Е.В. Убыйвовк, А.В. Осипов, В.В. Романов, Н.Т. Баграев. ФТТ 67, 4, 624 (2025). DOI: 10.61011/FTT.2025.04.60543.55-25
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Журн. Неорг. Химии 69, 3, 319 (2024). DOI: 10.31857/S0044457X24030065
- А. Верма, П. Кришна. Полиморфизм и политипизм в кристаллах. Мир, М. (1969). 278 с
- G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 11169 (1996). DOI: 10.1103/ PhysRevB.54.11169
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett., 77, 3865 (1996). DOI: 10.1103/ PhysRevLett.77.3865
- G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B 59, 1758 (1999). DOI: 10.1103/ PhysRevB.59.1758
- H.J. Monkhorst, J.D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976). DOI: 10.1103/PhysRevB. 13.5188
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Е.В. Осипова. ПЖТФ 48, 20, 43 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.20.53696.19310
- А. Келли, Г. Гровс. Кристаллография и дефекты в кристаллах. Мир, М. (1974), с. 429
- A.D. Becke, K.E. Edgecombe. J. Phys. Chem. 92, 5397 (1990). DOI: 10.1063/1.458517
- Н.Т. Баграев, А.И. Гусаров, В.А. Машков. ЖЭТФ, 95, 1412 (1989)
- J. Coutinho, A. Peaker, V. Markevich. J. Phys.: Cond. Mat. 32, 323001 (2020). DOI: 10.1088/1361-648X/ab8091
- С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, ФТТ 60, 9, 1841 (2018). DOI: 10.21883/FTT.2018.09.46408.083
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.