Новый класс неуглеродных нанотрубок на основе элементов Al и P: структура и электронные свойства
С. В. Лисенков, Г. А. Виноградов, Н. Г. Лебедев*
Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН, 119991 Москва, Россия
*Волгоградский государственный университет, физический факультет, 400062 Волгоград, Россия
PACS: 61.48.+w, 73.20.At, 73.22.-f
Abstract
Рассмотрен новый класс неуглеродных нанотрубок на основе
элементов групп III-V: алюминия (Al) и фосфора (P). Расчет
равновесной геометрии, энергетических характеристик и электронной
структуры AlP нанотрубок с использованием теории функционала
плотности показал, что они являются энергетически устойчивыми
структурами. Обнаружено, что при сворачивании двумерной AlP
гексагональной структуры в трубку требуется довольно низкая
(примерно 0.01-0.07 эВ) энергия деформации. Установлено, что AlP
нанотрубки являются широкозонными полупроводниками с шириной
запрещенной зоны, лежащей в пределах 2.05-3.73 эВ с прямым (для
типа "зигзаг") и с непрямым (для типа "кресло") переходами между
потолком валентной зоны и дном зоны проводимости. Ширина запрещенной
зоны этих нанотрубок увеличивается с ростом диаметра трубки,
стремясь в пределе к значению запрещенной зоны для двумерного AlP
гексагонального слоя.