Эта публикация цитируется в
1 статье
Физика
Моделирование полиморфных разновидностей функционализированного гидроксильной группой L4-6-12 графена
М. Е. Беленков,
В. А. Грешняков,
В. М. Чернов Челябинский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация
Аннотация:
Методом теории функционала плотности при использовании приближения обобщенного градиента выполнено моделирование трех новых полиморфных разновидностей функционализированного гидроксильной группой графена, состоящего только из парных топологических дефектов 4-6-12. Моделирование слоев проведено для примитивных гексагональных элементарных ячеек с типами присоединения гидроксильной группы T1, T2, T3. Каждая из рассматриваемых элементарных ячеек содержала 36 атомов. В результате проведенных расчетов установлено, что углеродный каркас исходного слоя остается устойчивым при функционализации по типам T1 и T3, а функционализированный слой T2 претерпевает разрушение. Слоевая плотность в гидроксиграфеновых слоях L4-6-12 с типами присоединения T1 и T3 составляет 1,34 и 1,36 мг/м
$^{2}$, соответственно, которая меньше слоевой плотности для аналогичных фторографеновых слоев на 0,08-0,16 мг/м
$^{2}$. Энергии сублимации устойчивых слоев T1 и T3 составили 18,16 и 17,37 эВ/(COH), соответственно. Для определения запрещенной зоны были рассчитаны плотности электронных состояний и зонные структуры. Величина ширины запрещенной зоны оказалась равной 3,33 эВ для слоя T1 и 1,93 эВ для слоя T3, что позволило отнести полученные слои к полупроводникам.
Ключевые слова:
графен, гидроксильная группа, ab initio расчеты, электронные свойства, полиморфизм, кристаллическая структура, функционализация.
УДК:
538.911; 548.33; 620.3
Поступила в редакцию: 15.10.2022
DOI:
10.14529/mmph220407