Издателям
Вышедшие номера
Оптимизация расчетов электронной структуры углеродных нанотрубок
Федоров А.С.1, Сорокин П.Б.1
1Институт физики им Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
Email: alex99@akadem.ru
Поступила в редакцию: 22 ноября 2004 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2005 г.

Предложена методика для расчетов электронной структуры и физических свойств (в частности --- модуля Юнга) нанотрубок (НТ), в том числе и однослойных углеродных нанотрубок. Метод явно использует периодические граничные условия для геометрической структуры нанотруб и позволяет весьма значительно (в 10-103 раз) сократить время расчетов электронной структуры при минимальных погрешностях. Сущность метода заключается в изменении геометрии рассчитываемой структуры путем искусственного разбиения нанотрубки на секторы с введением соответствующих граничных условий. При этом появляется возможность значительно уменьшить размер элементарной ячейки НТ в двух измерениях, причем число атомов в новой элементарной ячейке модифицированной НТ будет равно числу атомов исходной элементарной ячейки, деленной на целое число. Уменьшение размеров ячейки и сопутствующее уменьшение количества атомов в ячейке позволяют резко уменьшить время расчетов, причем оно будет значительно уменьшаться при увеличении степени разбиения НТ, особенно для случая нанотрубок больших диаметров. На конкретных расчетах некоторых углеродных и неуглеродных (BN) нанотрубок показано, что предложенная методика приводит лишь к незначительным отклонениям в расчете электронной структуры, плотности электронных состояний и модуля Юнга по сравнению с обычным методом расчета. Работа частично профинансирована Федеральной Российской Программой "Интеграция" (гранты Б0017 и Я0007).
  • S. Ijima. Nature 354, 56 (1991)
  • P.M. Ajayan, T.W. Ebbesen. Rep. Prog. Phys. 60, 1025 (1997)
  • S.J. Tans, A.R.M. Verschueren, C. Dekeer. Nature 393, 49 (1998)
  • Ph. Avouris, R. Martel, S. Heinze, M. Radosavljevec, S. Wind, V. Derycke, J. Appenzeller, J. Terso. Proc. XVI Int. Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials. Kirchberg, Tirol. Austria (2002)
  • G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 16, 11 169 (1996)
  • D. Vanderbilt. Phys. Rev. B 41, 11, 7892 (1990)
  • R.A. Jishi, L. Venkataraman, M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus. Chem. Phys. Lett. 209. 77 (1993)
  • R.A. Jishi, M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus. Phys. Rev. B 47, 24, 16 671 (1993)
  • Г.Я. Любарский. Теория групп и ее применение в физике. ГИТТЛ, М. (1957)
  • C.T. White, D.H. Robertson, J.W. Mintmire. Phys. Rev. B 47, 9, 5485 (1993)
  • G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 47, 1, 558 (1993)
  • G. Kresse, J. Hafner. Phys. Rev. B 49, 20, 14 251 (1994)
  • P. Hohenberg, W. Kohn. Phys. Rev. 136, 3B, 864 (1964)
  • W. Kohn, L.J. Sham. Phys. Rev. 140, 4A, 1133 (1965)
  • D.M. Ceperley, B.J. Alder. Phys. Rev. Lett. 45, 14, 1196 (1980)
  • J.P. Lu. Phys. Rev. Lett. 79, 7, 1297 (1997)
  • B.I. Yakobson, C.J. Brabec, J. Bernholc. Phys. Rev. Lett. 76, 14, 2511 (1996)
  • E. Hernandez, C. Goze, P. Bernier. Appl. Phys. A 68, 24, 287 (1999)
  • D. Srivastava, M. Menon, K. Cho. Phys. Rev. Lett. 83, 15, 2973 (1999)
  • 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.