Ab initio исследование структуры ориентированных пленок линейно-цепочечного углерода
Ю. Г. Коробова, Д. И. Бажанов
Физический факультет МГУ им. Ломоносова, 119991 Москва, Россия
Abstract
В настоящей работе проведено ab initio исследование
углеродного пленочного материала - ориентированных углеродных пленок,
состоящих из изогнутых углеродных цепочек, плотно упакованных в
гексагональную ячейку. Представлена новая структурная модель пленок.
Показано, что для стабилизации их структуры необходима примесь
водорода. Определены межатомные расстояния в пленке как между цепочками, так
и вдоль них, а также угол изгиба углеродных цепочек. Показано, что атомы
углерода в цепочках имеют полииновый тип связи. Теоретически определенные в
данной работе расстояния между цепочками (5.0 Å) прекрасно согласуются с
опубликованными ранее экспериментальными данными. Анализ плотности
электронных состояний показал, что такие пленки обладают диэлектрическими
свойствами с запрещенной зоной около 0.43 эВ. Также было проведено
исследование распределения плотности заряда вдоль цепочек в составе пленки,
что позволило предложить модель структурной устойчивости таких пленок.