Неэмпирические расчеты структуры и устойчивости нанотрубок на основе монохалькогенидов галлия
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), Проекты фундаментальных научных исследований, 20-03-00271
Карпов В.В.1, Бандура А.В.1, Эварестов Р.А.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: valerkarp@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 февраля 2020 г.
В окончательной редакции: 5 февраля 2020 г.
Принята к печати: 10 февраля 2020 г.
Выставление онлайн: 25 марта 2020 г.
Впервые неэмпирически рассчитаны зависимости энергии сворачивания и ширины запрещенной зоны ахиральных нанотрубок от их диаметра, полученных сворачиванием монослоев сульфидов и селенидов двухвалентного галлия. Расчеты выполнены по программе CRYSTAL17 с использованием атомного базиса в рамках гибридного метода теории функционала плотности с 13-процентным обменом по Хартри-Фоку. Для учета дисперсионных взаимодействий между слоями в кристалле в расчеты включена эмпирическая поправка Grimme. В результате моделирования нанотрубок различной хиральности и различных диаметров установлены минимальные диаметры одностенных нанотрубок, при которых сохраняется целостность химических связей на их внешней поверхности. Показано, что зависимость энергии сворачивания от диаметра удовлетворяет классическому закону обратных квадратов и одинакова для нанотрубок типов "зигзаг" и "кресло". Ключевые слова: неорганические нанотрубки; полупроводники; халькогениды галлия; монослои; энергия сворачивания.
- K.A. Yee, T.A. Albright. J. Am. Chem. Soc. 113, 6474 (1991)
- J. Martinez-Pastor, A. Segura , J.L. Valdes, A. Chevy. J. Appl. Phys. 62, 1477 (1987)
- X. Zhou, J. Cheng, Y. Zhou, T. Cao, H. Hong, Z. Liao, S. Wu, H. Peng, K. Liu, D. Yu. J. Am. Chem. Soc. 137, 7994 (2015)
- S. Das, C. Ghosh, O.G. Voevodina, Yu.M. Andreev, S.Yu. Sarkisov. Appl. Phys. B 82, 43 (2006)
- D. Errandonea, A. Segura, F.J. Manjon, A. Chevy, E. Machado, G. Tobias, P. Ordejon, E. Canadell. Phys, Rev. B 71, 125206 (2005)
- З.А. Джахангирли. ФТТ 54, 1024 (2012)
- H.R. Jappor. Physica B 524, 109 (2017)
- A. Kuhn, A. Bourdon, J. Rigoult, A. Rimsky. Phys. Rev. B 25, 4081 (1982)
- S. Benazeth, N.-H. Dung, M. Guittard, P. Laruelle. Acta Crystallogr. C 44, 234 (1988)
- P.A. Hu, Y.Q. Liu, L. Fu, L.C. Cao, D.B. Zhu. Appl. Phys. A 80, 1413 (2005)
- A. Seral-Ascaso, S. Metel, A. Pokle, C. Backes, C.J. Zhang, H.C. Nerl, K. Rode, N.C. Berner, C. Downing, N. McEvoy, E. Munoz, A. Harvey, Z. Gholamvand, G.S. Duesberg, J.N. Coleman, V. Nicolosi. Nanoscale 8, 11698 (2016)
- X. Meng, K. He, D. Su, X. Zhang, C. Sun, Y. Ren, H.-H. Wang, W. Weng, L. Trahey, C.P. Canlas, J.W. Elam. Adv. Funct. Mater. 24, 5435 (2014)
- З.А. Джахагшиоди, Ф.М. Гашизаде, Д.А. Гусейнова, Б.Г. Мехтиев, Н.Б. Мустафаев. ФТТ 58, 1707 (2016)
- H.L. Zhuang, R.G. Hennig. Chem. Mater. 25, 3232 (2013)
- D.M. Hoat. Phil. Mag. 99, 736 (2019)
- A.N. Enyashin, O. Brontvein, G. Seifert, R. Tenne. Isr. J. Chem. 57, 529 (2017)
- T. Kohler, T. Frauenheim, Z. Hajnal, G. Seifert. Phys. Rev. B 69, 193403 (2004)
- D. Porezag, T. Frauenheim, T. Kohler, G. Seifert, R. Kaschner, Phys. Rev. B 51, 12947 (1995)
- M. C\^ ote, M.L. Cohen, D.J. Chadi. Phys. Rev. B 58, 4277(R) (1998)
- J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996)
- A. Kuzmin, A. Kalinko, R.A. Evarestov. Cent. Eur. J. Phys. 9, 502 (2011)
- D.V. Oliveira, J. Laun, M.F. Peintinger, T. Bredow. J. Comput. Chem. 40, 2364 (2019)
- R. Dovesi, A. Erba, R. Orlando, C.M. Zicovich-Wilson, B. Civalleri, L. Maschio, M. Rerat, S. Casassa, J. Baima, S. Salustro, B. Kirtman. WIREs Comput. Mol. Sci. 8, 1360 (2018)
- S. Grimme, J. Antony, S. Ehrlich, H. Krieg. J. Chem. Phys. 132, 154104 (2010)
- S. Grimme, S. Ehrlich, L. Goerigk. J. Comp. Chem. 32, 1456, (2011)
- D. Wickramaratne, F. Zahid, R.K. Lake. J. Appl. Phys. 118, 075101 (2015)
- D.V. Rybkovskiy, N.R. Arutyunyan, A.S. Orekhov, I.A. Gromchenko, I.V. Vorobiev, A.V. Osadchy, E.Yu. Salaev, T.K. Baykara, K.R. Allakhverdiev, E.D. Obraztsova. Phys. Rev. B 84, 085314 (2011)
- C.H. Hoa, S.L. Lin. J. Appl. Phys. 100, 083508 (2006)
- M. Gauthier, A. Polian, J.M. Besson, A. Chevy. Phys. Rev. B 40, 3837 (1989)
- A.N. MacInnes, M.B. Power, A.R. Barron. Chem. Mater. 4, 11 (1992)
- M. Staiger, P. Rafailov, K. Gartsman, H. Telg, M. Krause, G. Radovsky, A. Zak, C. Thomsen. Phys. Rev. B. 86, 165423 (2012)
- A.V. Bandura, R.A. Evarestov. Surf. Sci. 641, 6 (2015)
- R.A. Evarestov, A.V. Kovalenko, A.V. Bandura. Physica E 115, 113681 (2020)
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.