English
!

Архив публикаций

Тезисы

XXIII-ая конференция

Исследования электронной структуры ультракороткой углеродной нанотрубки (0,9) численными методами

Боков А.В., Тучин А.В., Битюцкая Л.А.

Россия, г. Воронеж, Клубная д.64.

1  стр. (принято к публикации)

Уникальные физико-химические, механические и электрические свойства одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) определяют к ним интерес для создания приборов наноэлектроники, характеризующихся низким электропотреблением, высоким быстродействием, стабильностью параметров [1]. В последние годы значительно возрос интерес к ультракоротким ОУНТ (ук-ОУНТ), что определяется разработкой методов их синтеза с контролем длины вплоть до единиц ангстрем [2]. Для практической реализации приборов наноэлектроники на основе ук-ОУНТ необходимы детальные теоретические исследования особенностей электронного строения ук-ОУНТ. Целью работы является теоретическое исследование перестройки электронной структуры ук-ОУНТ (0, 9) при дискретном изменении ее длины.

Объектами исследований являются закрытые зигзагообразные ук-ОУНТ (0, 9) симметрии D3h, D3d и D3 в интервале длин 0.7–2.6 нм. С использованием программного комплекса Gaussian09 в Суперкомпьютерном центре ВГУ методом теории функционала плотности (DFT) в приближении LSDA исследованы зависимости зазора между граничными орбиталями (ELH), сродства к электрону (EA), потенциала ионизации (IP) и работы выхода электронов (W) от длины и симметрии ук-ОУНТ.

Во всем исследуемом интервале длин ук-ОУНТ D3h и D3d симметрии стабильнее ук-ОУНТ D3 симметрии. Исключением является нанотрубка C78. Установлено, что с увеличением длины происходит монотонное уменьшение зазора ELH c 1.58 эВ до 0.59 эВ (симметрия D3h/D3d) и c 0.81 эВ до 0.29 эВ (симметрия D3), что совместно с термодинамической стабильностью ук-ОУНТ позволяет классифицировать их как семейство полупроводниковых наноматериалов. Зависимости IP, EA и W от длины монотонно убывающие. Значения находятся в интервале IP=6.49–7.30 эВ, EA=4.67–4.97 эВ, W=2.65–2.84 эВ для ук–ОУНТ D3h/D3d симметрии и IP=6.37–7.29 эВ, EA=4.69–5.37 эВ, W=3.02–3.44 эВ для ук–ОУНТ D3 симметрии.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект №14-02-31315 мол_а).



© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533