Ab initio моделирование щелевых дискретных бризеров в деформированном графене

Впервые для моделирования дискретных бризеров в графене использованы методы теории функционала плотности. Показана возможность существования бризеров с частотами, лежащими в щели фононного спектра, индуцированной одноосным растяжением монослойного листа графена в направлении “зигзаг” (ось $X$), поляризованных в направлении “кресло” (ось $Y$). Найденные щелевые бризеры являются сильно локализованными динамическими объектами, ядро которых образуют два соседних атома углерода, лежащие на оси $Y$. Окружающие ядро атомы совершают колебания со значительно меньшими амплитудами вдоль обеих осей ($X$ и $Y$). Найдена зависимость частоты этих бризеров от амплитуды, которая демонстрирует мягкий тип нелинейности. Бризеров такого типа в щели, индуцированной растяжением вдоль оси $Y$, не обнаружено. Показана возможность аппроксимации бризерных колебаний осцилляторами Морзе, параметры которых определены из ab initio расчетов. Полученные результаты имеют принципиальное значение, поскольку молекулярно-динамические расчеты, основанные на эмпирических потенциалах, не могут служить надежным доказательством существования бризеров в кристаллах.