Температурная зависимость запрещенной зоны полностью фторированных/гидрированных углеродных нанотрубок: роль одномерных цепочек

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Теоретически исследована температурная зависимость величины запрещенной зоны Eg(T ) в одностенных углеродных нанотрубках типа “зигзаг” при максимальном (50-процентном) фторировании и гидрировании для трех вариантов покрытия. Показано, что характер покрытия критически влияет на зависимость Eg(T ), которая может меняться в широких пределах от очень слабой, характерной для чистых углеродных нанотрубок, до сильной, типичной для объемных полупроводников. Характер температурного поведения Eg (T ) напрямую связан с формированием в трубках одномерных альтернированных цепочек. Основными факторами, определяющими данную зависимость, являются диаметр углеродных нанотрубок, способ расположения примеси и ее тип.

Об авторах

В. Л. Катков

Объединенный институт ядерных исследований

Email: katkov@theor.jinr.ru
141980, г. Дубна, Московская область, Россия

В. А. Осипов

Объединенный институт ядерных исследований

Автор, ответственный за переписку.
Email: osipov@theor.jinr.ru
141980, г. Дубна, Московская область, Россия

Список литературы

  1. L. Qian, Y. Xie, S. Zhang, and J. Zhang, Matter 3, 664 (2020).
  2. R. D. Yamaletdinov, V. L. Katkov, Y. A. Nikiforov, A. V. Okotrub, and V. A. Osipov, Advanced Theory and Simulations 3(4), 1900199 (2020).
  3. L. A. Chernozatonskii, P. B. Sorokin, and A. A. Artukh, Russ. Chem. Rev. 83, 251 (2014).
  4. J. E. Johns and M. C. Hersam, Acc. Chem. Res. 46(1), 77 (2013); PMID: 23030800.
  5. R. B. Capaz, C. D. Spataru, P. Tangney, M. L. Cohen, and S. G. Louie, Phys. Rev. Lett. 94, 036801 (2005).
  6. E. T. Mickelson, I. W. Chiang, J. L. Zimmerman, P. J. Boul, J. Lozano, J. Liu, R. E. Smalley, R. H. Hauge, and J. L. Margrave, J. Phys. Chem. B 103(21), 4318 (1999).
  7. G. Seifert, T. K¨ohler, and T. Frauenheim, Appl. Phys. Lett. 77, 1313 (2000).
  8. K. N. Kudin, H. F. Bettinger, and G. E. Scuseria, Phys. Rev. B 63, 045413 (2001).
  9. C. W. Bauschlicher, Nano Lett. 1(5), 223 (2001).
  10. M. de Avila Ribas, A. K. Singh, P. B. Sorokin, and B. I. Yakobson, Nano Res. 4, 143 (2010).
  11. S. Ponc'e, G. Antonius, Y. Gillet, P. Boulanger, J. La amme Janssen, A. Marini, M. Cˆot'e, and X. Gonze, Phys. Rev. B 90, 214304 (2014).
  12. J.-M. Lihm and C.-H. Park, Phys. Rev. B 101, 121102 (2020).
  13. M. Zacharias and F. Giustino, Phys. Rev. B 94, 075125 (2016).
  14. M. Zacharias and F. Giustino, Phys. Rev. Res. 2, 013357 (2020).
  15. M. Zacharias and P. C. Kelires, J. Phys. Chem. Lett. 12, 9940 (2021).
  16. F. Karsai, M. Engel, E. Flage-Larsen, and G. Kresse, New J. Phys. 20, 123008 (2018).
  17. Y. Zhang, Z. Wang, J. Xi, and J. Yang, J. Phys. Condens. Matter 32, 475503 (2020).
  18. H. Shang and J. Yang, J. Chem. Phys. 158, 130901 (2023).
  19. B. Monserrat, Phys. Rev. B 93, 014302 (2016).
  20. B. Hourahine, B. Aradi, V. Blum et al. (Collaboration), J. Chem. Phys. 152, 124101 (2020).
  21. S. Grimme, C. Bannwarth, and P. Shushkov, J. Chem. Theory Comput. 13, 1989 (2017).
  22. O. Dubay and G. Kresse, Phys. Rev. B 67, 035401 (2003).
  23. A. Croy, E. Unsal, R. Biele, and A. Pecchia, J.Comput. Electron. 22, 1231 (2023).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023