Вышедшие номера
Новая аллотропная форма углерода [C28]n на основе фуллерена C20 и кубического кластера C8 и ее аналоги для элементов Si и Ge: компьютерное моделирование
Чистяков А.Л.1, Станкевич И.В.1, Корлюков А.А.1
1Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН, Москва, Россия
Поступила в редакцию: 27 апреля 2004 г.
Выставление онлайн: 20 декабря 2004 г.

Предложена структура новой аллотропной формы углерода [C28]n с простой кубической решеткой и пространственной группой симметрии Pm 3. Геометрические параметры повторяющегося звена такого гипотетического кристалла определены предварительно из расчета методом DFT-PBE кластера C8@(C20)8 и полиэдрической углеводородной молекулы C8@(C20H13)8, в которых углеродные каркасы C20 додекаэдрической формы расположены по вершинам куба, а центры кубических кластеров C8 совпадают с центром кластера C8@(C20)8 или молекулы C8@(C20H13)8 соответственно. Энергия диссоциации кластера C8@(C20)8 на кубический кластер C8 и 8 додекаэдрических кластеров C20 составляет 1482 kcal/mol, а энергия каждой связи C8-C20 равна 74.2 kcal/mol. Уточнение структуры кристалла [C28]n проведено методом DFT-PBE96/FLAPW с оптимизацией геометрии. Расчет показал, что этот кристалл является диэлектриком с запрещенной зоной 3.3 eV. Параметр a кристаллической решетки равен 5.6 Angstrem, плотность - 3.0 g/cm3. Обсуждается возможность существования аналогичных аллотропных форм элементов Si и Ge. Предложен возможный подход к конструированию гипотетической аллотропной формы [C28]n исходя из молекул C20(CH3)8 симметрии Th. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты N 02-07-90169 и 03-03-32214) и Министерства науки и образования.