Русский
!

Conference publications

Abstracts

XVIII conference

Моделирование влияния электрического поля на электронную структуру эндоэдрального комплекса N@C60

Тучин А.В., Битюцкая Л.А.

Воронежский государственный университет, физический факультет, каф. Физики полупроводников и микроэлектроники, Россия, 394006, г. Воронеж, Университетская пл. 1, Тел.:(4732)208-481, 24in@mail.ru me144@phys.vsu.ru

1 pp. (accepted)

Устройства на основе фуллеренов и их производных представляют интерес благодаря своим уникальным свойствам и являются перспективными материалами во многих областях науки и техники. Все большее количество статей посвящено применению эндоэдральных комплексов (ЭК) N@C60 и P@C60 внедренных в нанотрубку в качестве элементной базы квантового компьютера [1]. Информационное связывание между ЭК осуществляется электрическим полем (ЭП). В связи с этим необходимо изучение влияния ЭП на геометрию, электрические и химические свойства ЭК [2]. Для изучения электронной структуры основных и возбужденных состояний С60 и N@C60 применялись расчеты ab initio в программном комплексе Gaussian03. Целью работы является анализ влияния ЭП (E=0…108 В/см, E||C5) на поляризацию и перераспределение электронной плотности ЭК N@C60. Для выбора метода расчетов и базиса проводились расчеты геометрии и полной энергии Etot фуллерена. Результаты расчетов методом DFT LSDA в базисе 3-21*G основного состояния молекулы С60 (rc-c = 1.45 Å, rc=c= 1.39 Å, Etot= -2260.6 a.u., дипольный момент DC60=0) хорошо согласуются с табличными данными [2, 3]. Оптимизация геометрии основного состояния N@C60 показала, что минимуму энергии соответствует положение атома N на расстоянии 1.458 Å от середины двойной связи С=С, т.е. на одной из 30 осей С2 фуллерена С60. Зависимости DС60 и DN@C60 от величины поля являются линейными. Установлено, что вклад в DN@C60, вносимый присутствием атома N, слабо зависит от величины ЭП, а линейная зависимость DN@C60 обусловлена поляризацией углеродного скелета. ЭП поле приводит к перераспределению электронной плотности и изменению симметрии молекулярных орбиталей (МО) π-подсистемы фуллерена С60 [3]. ЭП величиной 5∙107 В/см приводит к появлению у 171 МО оси C5 при E||C5 и оси С2 при E||C2. Анализ перераспределения электронной плотности N@C60, вызванного ЭП показал, что при E||С5 171 МО обладает осью симметрии С2, что обусловлено положением атома азота на оси второго порядка фуллерена С60.

Литература.

1. Yang W. L., Xu Z. Y., et.al. Quantum-information-processing architecture with endohedral fullerenes in a carbon nanotube // Phys. Rev. A, V81, 2010, p. 032303-1 – 032303-8.

2. Laszlo Forro and Laszlo Mihaly Electronoc properties of doped fullerenes // Rep. of Prog. In Phys., V64, 2001, p. 649-699.

3. Тучин А. В., Битюцкая Л. А. Поляризация фуллерена С60 в постоянном электрическом поле// Конд. среды и межфаз. границы, Т12 №2, 2010, c. 168-172.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533