Электронная структура новых полиморфных разновидностей графена
А.Е. Коченгин, Е.А. Беленков
ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет»
DOI: 10.26456/pcascnn/2016.8.186
Оригинальная статья
Аннотация: Структура новых полиморфных разновидностей графена была получена в результате различных вариантов сшивки карбиновых цепочек. Геометрическая оптимизированная структура и ряд свойств модельно полученных слоев были рассчитаны методами теории функционала плотности в градиентном приближении. В результате расчетов установлено возможность устойчивого существования пятнадцати новых полиморфных разновидностей графена, состоящих из углеродных атомов в двух или трех различных кристаллографических позициях. Ширина запрещенной зоны для восьми полиморфов нулевая, а для остальных составляет от 0,13 до 0,59 эВ. Энергия сублимации для полиморфов L4-6-8a, L4-6-8b, L4-6-8c, L4-6-8e и L4-6-8f оказалась выше значений сублимационной энергии основных полиморфов графена (L4-8, L3-12, и L 4-6-12), но ниже чем энергия атомизации гексагонального графена.
Ключевые слова: графен, полиморфизм, электронная структура, компьютерное моделирование
- Коченгин Андрей Евгеньевич – аспирант кафедры физики конденсированного состояния, ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет»
- Беленков Евгений Анатольевич – д.ф.-м.н., профессор кафедры физики конденсированного состояния, ФГБОУ ВО «Челябинский государственный университет»
Ссылка на статью:
Коченгин, А.Е. Электронная структура новых полиморфных разновидностей графена / А.Е. Коченгин, Е.А. Беленков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2016. — Вып. 8. — С. 186-194. DOI: 10.26456/pcascnn/2016.8.186.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Pierson, H.O. Handbook of carbon, graphite, diamond, and fullerenes: properties, processing and applications / H.O. Pierson. – Noyes: Park Ridge, 1993. − 402 p.
2. Беленков, Е.А. Наноалмазы и родственные углеродные наноматериалы. Компьютерное материаловедение / Е.А. Беленков, В.В. Ивановская, А.Л. Ивановский. – Екатеринбург: УрО РАН, 2008. – 169 с.
3. Коченгин, А.Е. Структурные разновидности графеновых слоев и кристаллов на и их основе / А.Е. Коченгин, Т.Е. Беленкова // Химическая физика и мезоскопия. – 2013. – Т. 15. – № 2. – С. 270-277.
4. Коченгин, А.Е. Моделирование трёхмерной структуры кристаллических разновидностей графена / А.Е. Коченгин, Т.Е. Беленкова, В.М. Чернов, Е.А. Беленков // Вестник ЧелГУ. Серия Физика. – 2013. – Вып. 25 (315). – С. 40-47.
5. Беленков, Е.А. Структура и электронные свойства кристаллов, состоящих из графеновых слоев 6L , 4-8L, 3-12L и 4-6-12L / Е.А. Беленков, А.Е. Коченгин // Физика твердого тела. – 2015. – Т. 57. – Вып. 10. – С. 2071-2078.
6. Беленков, Е.А. Классификация структурных разновидностей углерода / Е.А. Беленков, В.А. Грешняков // Физика твердого тела. – 2013. – Т. 55. – Вып. 8. – С. 1640-1650.
7. Belenkov, E.A. Classification scheme of carbon phases and nanostructures / E.A. Belenkov, V.A. Greshnyakov // New Carbon Materials. – 2013. – V. 28. – № 4. – P. 273-282.
8. Беленков, Е.А. Структура кристаллов идеального карбина / Е.А. Беленков, В.В. Мавринский // Кристаллография. – 2008. – Т. 53. – № 1. – C. 83-87.
9. Беленков, Е.А. Структура карбиноидных нанотрубок и карбинофуллеренов / Е.А. Беленков, И.В. Шахова // Физика твердого тела. – 2011. – Т.53. – Вып. 11. – C. 2265-2272.
10. Giannozzi, P. QUANTUM ESPRESSO: a modular and open-source software project for quantum simulations of materials / P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini et al. // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2009. – V. 21. – № 39. – P. 395502-1-395502-19.
11. Koch, W. A Chemist’s guide to density functional theory: 2nd ed. / W. Koch, M.C. Holthausen. – Wiley-VCH Verlag GmbH, 2001. – 293 p.
12. Perdew, J.P. Atoms, molecules, solids, and surfaces: Applications of the generalized gradient approximation for exchange and correlation / J.P. Perdew, J.A. Chevary, S.H. Vosko et al. // Physical Review B. – 1992. – V. 46. – I. 11. – P. 6671-6687.