Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 5 » Статья стр. 954
<<<>>>
Влияние метрических параметров на электропроводные свойства тонких пленок перфорированного графена, функционализированного карбоксильными группами
Российский научный фонд, Конкурс 2023 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, 23-72-01122
Барков П.В. 1, Слепченков М.М. 1, Глухова О.Е. 1,2
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
2Первый государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, Москва, Россия
Email: barkovssu@mail.ru, slepchenkovm@mail.ru, glukhovaoe@info.sgu.ru
Поступила в редакцию: 26 декабря 2024 г.
В окончательной редакции: 26 декабря 2024 г.
Принята к печати: 26 декабря 2024 г.
Выставление онлайн: 24 апреля 2025 г.
PDF версия
В рамках формализма теории функционала плотности в приближении сильной связи проведено in silico исследование электропроводных свойств функционализированных карбоксильными (COOH) группами тонких пленок перфорированного графена с почти круглыми отверстиями диаметром 1.2 nm с шириной шейки, изменяющейся в диапазоне 0.7-2 nm. Выявлены закономерности изменения удельной электропроводности исследуемых пленок с увеличением ширины шейки в разных направлениях гексагональной решетки графена. Установлено, что при изменении ширины шейки в направлении "zigzag" удельная электропроводность изменяется скачкообразно с шагом скачков, равном трем, а в направлении "armchair" она нарастает почти по линейному закону. Для объяснения наблюдаемых закономерностей проанализированы особенности квантового транспорта электронов в исследуемых пленках при различных значениях ширины шейки. Ключевые слова: удельная электропроводность, теория функционала плотности в приближении сильной связи, ширина шейки, функция пропускания электронов.
  1. D. Wang, Y. Dou, X. Zhang, K. Bi, I.R. Panneerselvam, H. Sun, X. Jiang, R. Dai, K. Song, H. Zhuang, Y. Lu, Y. Wang, Y. Liao, L. Ding, Q. Nian. Nano Today, 55, 102162 (2024). DOI: 10.1016/j.nantod.2024.102162
  2. M. Nazarian-Samani, S. Haghighat-Shishavan, M. Nazarian-Samani, S.F. Kashani-Bozorg, S. Ramakrishna, K.B. Kim. Progr. Mater. Sci., 116, 100716 (2021). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2020.100716
  3. J. Bai, X. Zhong, S. Jiang, Y. Huang, X. Duan. Nat Nanotechnol., 5, 190 (2010). DOI: 10.1038/nnano.2010.8
  4. J. Yanga, M. Maa, L. Lia, Y. Zhanga, W. Huanga, X. Dong. Nanoscale, 6, 13301 (2014). DOI: 10.1039/C4NR04584J
  5. N.S. Rajput, S.A. Zadjali, M. Gutierrez, A.M.K. Esawi, M.A. Teneiji. RSC Adv., 11, 27381 (2021). DOI: 10.1039/d1ra05157a
  6. R. Ma, Y. Zhou, H. Bi, M. Yang, J. Wang, Q. Liu, F. Huang. Progr. Mater. Sci., 113, 100665 (2020). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2020.100665
  7. Y. Lin, Y. Liao, Z. Chen, J.W. Connell, Mater. Res. Lett., 5 (4), 209 (2017). DOI: 10.1080/21663831.2016.1271047
  8. T. Liu, L. Zhang, B. Cheng, X. Hu, J. Yu. Cell Reports Phys. Sci., 1, 100215 (2020). DOI: 10.1016/j.xcrp.2020.100215
  9. K. Yanga, J. Lia, L. Zhou, T. Zhang, L. Fu. Flat Chem., 15, 100109 (2019). DOI: 10.1016/j.flatc.2019.100109
  10. M. Kim, N.S. Safron, E. Han, M.S. Arnold, P. Gopalan. Nano Lett., 10, 1125 (2010). DOI: 10.1021/nl9032318
  11. X. Liang, Y.S. Jung, S. Wu, A. Ismach, D.L. Olynick, S. Cabrini, J. Bokor. Nano Lett., 10, 2454 (2010). DOI: 10.1021/nl100750v
  12. C.-H. Yang, P.-L. Huang, X.-F. Luo, C.-H. Wang, C. Li, Y.-H. Wu, J.-K. Chang. Chem. Sus. Chem., 8, 1779 (2015). DOI: 10.1002/cssc.201500030
  13. K.A. Sammed, L. Pan, M. Asif, M. Usman, T. Cong, F. Amjad, M.A. Imran. Sci. Rep., 10, 2315 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-58162-9
  14. F. Su, S. Zheng, F. Liu, X. Zhang, F. Su, Z.-S. Wu. Chin. Chem. Lett., 32, 914 (2021). DOI: 10.1016/j.cclet.2020.07.025
  15. J.H. Jeong, G.-W. Lee, Y.H. Kim, Y.J. Choi, K.C. Roh, K.-B. Kim. Chem. Eng. J., 378, 122126 (2019). DOI: 10.1016/j.cej.2019.122126
  16. D. Yang, B. Xu, Q. Zhao, X.S. Zhao. J. Mater. Chem. A, 7, 363 (2019). DOI: 10.1039/C8TA09188A
  17. W. Oswald, Z. Wu. Phys. Rev. B, 85, 115431 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevB.85.115431
  18. G. Tang, Z. Zhang, X. Deng, Z. Fan, Y. Zeng, J. Zhou. Carbon, 76, 348 (2014). DOI: 10.1016/j.carbon.2014.04.086
  19. M.S. Eldeeb, M.M. Fadlallah, G.J. Martyna, A.A. Maarouf. Carbon, 133, 369 (2018). DOI: 10.1016/j.carbon.2018.03.048
  20. L. Huang, S. Miao, X. Wang, X. Yang. Molecular Simulation, 46, 853 (2020). DOI: 10.1080/08927022.2020.1778171
  21. M.K. Rabchinskii, S.D. Saveliev, D.Yu. Stolyarova, M. Brzhezinskaya, D.A. Kirilenko, M.V. Baidakova, S.A. Ryzhkov, V.V. Shnitov, V.V. Sysoev, P.N. Brunkov. Carbon, 182, 593 (2021). DOI: 10.1016/j.carbon.2021.06.057
  22. V.V. Shnitov, M.K. Rabchinskii, M. Brzhezinskaya, D.Yu. Stolyarova, S.V. Pavlov, M.V. Baidakova, A.V. Shvidchenko, V.A. Kislenko, S.A. Kislenko, P.N. Brunkov. Small, 17, 2104316 (2021). DOI: 10.1002/smll.202104316
  23. П.В. Барков, М.М. Слепченков, О.Е. Глухова. ЖТФ, 94 (3), 426 (2024). [P.V. Barkov, M.M. Slepchenkov, O.E. Glukhova. Technical Physics, 69 (4), 404 (2024).]
  24. M. Elstner, D. Porezag, G. Jungnickel, J. Elsner, M. Haugk, Th. Frauenheim, S. Suhai, G. Seifert. Phys. Rev. B, 58, 7260 (1998). DOI: 10.1103/PhysRevB.58.7260
  25. B. Aradi, B. Hourahine, Th. Frauenheim. J. Phys. Chem. A, 111, 5678 (2007). DOI: 10.1021/jp070186p
  26. B. Hourahine, B. Aradi, V. Blum, F. Bonafe, A. Buccheri, C. Camacho, C. Cevallos, M.Y. Deshaye, T. Dumitrica, A. Dominguez, S. Ehlert, M. Elstner, T. van der Heide, J. Hermann, S. Irle, J.J. Kranz, C. Kohler, T. Kowalczyk, T. Kubav r, I.S. Lee, V. Lutsker, R.J. Maurer, S.K. Min, I. Mitchell, C. Negre, T.A. Niehaus, A.M.N. Niklasson, A.J. Page, A. Pecchia, G. Penazzi, M.P. Persson, J. v Rezav c, C.G. Sanchez, M. Sternberg, M. Stohr, F. Stuckenberg, A. Tkatchenko, V. W.-Z. Yu, T. Frauenheim. J. Chem. Phys., 152, 20 (2020). DOI: 10.1063/1.5143190
  27. M. Elstner, G. Seifert. Philos. Trans. R. Soc. A, 372, 20120483 (2014). DOI: 10.1098/rsta.2012.0483
  28. H.J. Monkhorst, J.D. Pack. Phys. Rev. B, 13, 5188 (1976). DOI: 10.1103/PhysRevB.13.5188
  29. S. Datta. Quantum Transport: Atom to Transistor (Cambridge University Press, London, UK, 2005), p. 404
  30. M.K. Rabchinskii, V.V. Shnitov, A.T. Dideikin, A.E. Aleksenskii, S.P. Vul, M.V. Baidakova, I.I. Pronin, D.A. Kirilenko, P.N. Brunkov, J. Weise, S.L. Molodtsov. J. Phys. Chem. C, 12, 28261 (2016). DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b08758
  31. B. Sakkaki, H.R. Saghai, G. Darvish, M. Khatir. Opt. Mater., 122, 111707 (2021). DOI: 10.1016/j.optmat.2021.111707
  32. O.E. Glukhova, P.V. Barkov. Lett. Mater., 12, 392 (2021). DOI: 10.22226/2410-3535-2021-4-392-396
  33. P.V. Barkov, O.E. Glukhova. Nanomaterials, 11, 1074 (2021). DOI: 10.3390/nano11051074

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.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme