Дуализм связи и оптоэлектронные свойства бислойных углеродных структур на основе фазы T12 и пента-графена
А. Н. Токсумаков, В. С. Байдышев, Д. Г. Квашнин, З. И. Попов
Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 119334 Москва, Россия
Abstract
В работе методом теории функционала электронной плотности были исследованы бислойные соединения двумерного аллотропа
углерода на основе фазы T12 и пента-графена. При помощи расчета спектров фононных колебаний и молекулярно-динамического
моделирования проведена оценка устойчивости рассмотренных двумерных структур при различных типах упаковок и диапазонах
температур, продемонстрирована стабильность плоской двумерной структуры до 1350 К. Показано, что соединения на основе
бислойного пента-графена в AA' и AB' упаковках имеют минимумы энергии как в состоянии Ван-дер-Ваальсового взаимодействия,
так и в виде ковалентно связанных между собой слоев в фазе AA-T12 и T12. Проведен анализ барьера перехода между ковалентно и
Ван-дер-Ваальсово связанными AA' и AB' упаковками. Рассчитанные электронные и оптические характеристики показывают, что
при переходе от Ван-дер-Ваальсового связывания к ковалентному происходит значительное уменьшение ширины запрещенной зоны.