Спонтанное нарушение симметрии при переключении состояния напряженной графеновой мембраны
О. В. Седельникова+*, Л. Г. Булушева+*, А. В. Окотруб+*, Ю. В. Першин+×
+Институт неорганической химии им. Николаева СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
×University of South Carolina, SC 29208 Columbia, USA
Abstract
В работе изучается переключение состояния напряженной
графеновой мембраны для
приложений в устройствах памяти. В рамках теории функционала электронной
плотности (DFT)
с использованием гибридного метода B3LYP/6-31G проведено исследование
структуры изогнутой графеновой полоски с зигзагообразным краем при
приложении силы в центральной области. Начальное состояние напряженного
графена
соответствовало геометрии сегмента половины углеродной нанотрубки (20,0)
длиной
5 гексагонов. Силовое воздействие моделировалось последовательным смещением
центральных атомов полоски в направлении закрепленного основания структуры.
Найдены зависимости энергии деформации и внутренних сил от величины прогиба
центра графеновой полоски. Обнаружено спонтанное нарушение симметрии
мембраны, приводящее
к снижению энергетического порога переключения состояний.