Вышедшие номера
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. 1
1Институт 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
  1. Handbook of Silicon Carbide Materials and Devices. Edited by Z.C. Feng. CRC Press, Boca Raton (2023). 444p
  2. K.T. Upadhyay, M.K. Chattopadhyay. Mater. Sci. and Eng. B 263, 114849 (2021). DOI: 10.1016/j.mseb.2020.114849
  3. 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
  4. S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. Appl. Phys. 113, 2, 49091 (2013). DOI: 10.1063/1.4773343
  5. S.A. Kukushkin, A.V. Osipov. Materials 15, 4653 (2022). DOI: 10.3390/ma15134653
  6. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов. Конденсированные среды и межфазные границы 24, 4, 407 (2022). DOI:10.17308/kcmf.2022.24/10549
  7. 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)
  8. J.G. Lee. Computational Materials Science. CRS Press, Boca Raton (2017). 351 c
  9. 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
  10. 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
  11. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Журн. Неорг. Химии 69, 3, 319 (2024). DOI: 10.31857/S0044457X24030065
  12. А. Верма, П. Кришна. Полиморфизм и политипизм в кристаллах. Мир, М. (1969). 278 с
  13. G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 11169 (1996). DOI: 10.1103/ PhysRevB.54.11169
  14. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett., 77, 3865 (1996). DOI: 10.1103/ PhysRevLett.77.3865
  15. G. Kresse, D. Joubert. Phys. Rev. B 59, 1758 (1999). DOI: 10.1103/ PhysRevB.59.1758
  16. H.J. Monkhorst, J.D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976). DOI: 10.1103/PhysRevB. 13.5188
  17. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, Е.В. Осипова. ПЖТФ 48, 20, 43 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.20.53696.19310
  18. А. Келли, Г. Гровс. Кристаллография и дефекты в кристаллах. Мир, М. (1974), с. 429
  19. A.D. Becke, K.E. Edgecombe. J. Phys. Chem. 92, 5397 (1990). DOI: 10.1063/1.458517
  20. Н.Т. Баграев, А.И. Гусаров, В.А. Машков. ЖЭТФ, 95, 1412 (1989)
  21. J. Coutinho, A. Peaker, V. Markevich. J. Phys.: Cond. Mat. 32, 323001 (2020). DOI: 10.1088/1361-648X/ab8091
  22. 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.