Journal of Experimental and Theoretical Physics
HOME | SEARCH | AUTHORS | HELP      
Journal Issues
Golden Pages
About This journal
Aims and Scope
Editorial Board
Manuscript Submission
Guidelines for Authors
Manuscript Status
Contacts


ZhETF, Vol. 160, No. 6, p. 873 (December 2021)
(English translation - JETP, Vol. 133, No. 6, December 2021 available online at www.springer.com )

Структура, электронные свойства и устойчивость углеродных бислоев из атомов в sp3-гибридизированных состояниях
Грешняков В.А., Беленков Е.А.

Received: April 16, 2021

DOI: 10.31857/S0044451021120099

PDF (1470K)

Выполнено квантовомеханическое моделирование структуры и свойств слоевых полиморфных разновидностей алмаза, называемых алмазоподобными бислоями. Алмазоподобные бислои (DL) представляют собой полностью полимеризованные бислойные графены L6, L4-8, L3-12, L4-6-12 и L5-7. Расчеты, выполненные методом теории функционала плотности, показали, что алмазоподобные бислои могут быть получены в результате сильного одноосного сжатия исходных бислойных графенов перпендикулярно плоскости этих слоев в диапазоне давлений от 8.6 до 51.4 ГПа. Использование в качестве предшественников графеновых слоев, состоящих из топологических дефектов, приводит к снижению давления фазового перехода в несколько раз по сравнению с обычным графеном L6. Минимальная слоевая плотность (0.98 мг/м2) соответствует бислою DL4-6-12 с наибольшим диаметром пор (4.56 A). Все изученные алмазоподобные бислои, в отличие от графена и алмаза, должны быть полупроводниками с шириной прямой запрещенной зоны от 1.36 до 2.38 эВ. В результате молекулярно-динамического моделирования установлено, что при нормальном давлении бислои DL6, DL4-8, DL4-6-12 и DL5-7 могут быть устойчивыми при 300 К, тогда как бислой DL3-12 должен быть неустойчив при температурах выше 260 К. Наиболее устойчивый алмазоподобных бислой DL6 и трехмерная фаза на его основе должны обладать высокими механическими характеристиками. Этот бислой может быть однозначно идентифицирован в синтезированных углеродных материалах по теоретически рассчитанному спектру комбинационного рассеяния и абсорбционному рентгеновскому спектру.

 
Report problems