Новые автоинтеркалированные гипералмазы С28,Ti@C28 и Zn@C28: кристаллическая структура, упругие и электронные свойства
А. Н. Еняшин, А. Л. Ивановский
Институт химии твердого тела Уральского отд. РАН, 620041 Екатеринбург, Россия
PACS: 61.48.+c, 71.20.Tx
Abstract
Предложены новые плотные кристаллические формы малых фуллеренов с
необычным (комбинированным ковалентным и ван-дер-ваальсовым) типом
межатомных связей - так называемые автоинтеркалированные гипералмазы (АИГА),
состоящие из компактированных в алмазные решетки фуллеренов С28 и
эндофуллеренов Ti@C28 и Zn@C28, пустоты которых заполнены
теми же фуллеренами. Методом функционала электронной плотности - сильной
связи (DFTB) выполнено моделирование структуры, расчеты упругих, электронных
свойств и энергий образования АИГА С28, Ti@C28 и Zn@C28.
Обнаружен резкий рост (в 2.3-2.7 раз) модулей всестороннего сжатия АИГА в
сравнении с исходными гипералмазами. Найдено, что АИГА С28 является
полупроводником с величиной запрещенной щели около 1.3 эВ, тогда как
АИГА Ti@C28 и Zn@C28 имеют металлоподобный тип электронных
спектров. Для альтернативных алмазоподобных С28 фаз - гипералмаза,
гиперлонсдейлита и АИГА - рассчитаны теоретические формы их
рентгеновских дифракционных спектров.