Новые полиморфные разновидности нитрида бора с алмазоподобными фазами ТА-типа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе проведено теоретическое исследование новых полиморфных разновидностей нитрида бора, имеющих алмазоподобные структуры с атомами бора и азота в эквивалентных структурных позициях. Модельное построение новых фаз нитрида бора было выполнено в процессе сшивки наноструктур-предшественников. В качестве предшественников для модельного построения алмазоподобных фаз были выбраны одностенные нанотрубки из нитрида бора с индексами хиральности: (3;0), (4;0) и (6;0). Методом теории функционала плотности в обобщенном градиентном приближении была установлена возможность устойчивого существования трех новых структурных разновидностей нитрида бора с алмазоподобной структурой: BN-TA4, BN-TA5, BN-TA6. Структура алмазоподобной фазы BN-TA7 оказалась неустойчивой и в процессе геометрической оптимизации трансформировалась в исходную структуру – нитридборную нанотрубку (6;0). В качестве структурной характеристики была определена объемная плотность новых полиморфов, которая находится в диапазоне от 2.613 до 3.0836 г/см3. Значение энергии сублимации новых полиморфных разновидностей находится в диапазоне от 17.16 до 17.63 эВ/(BN). Значение ширины запрещенной зоны вблизи энергии Ферми варьируется от 5.37 до 5.74 эВ.

Об авторах

Д. С. Ряшенцев

Челябинский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ryashentsev_dmitry@mail.ru
Россия, Челябинск

В. А. Бурмистров

Челябинский государственный университет

Email: burmistrov@csu.ru
Россия, Челябинск

Список литературы

  1. Wentorf R.H. // The Journal of Chemical Physics. 1957. V. 26. P. 956. https://doi.org./10.1063/1.1745964
  2. Wentorf R.H. // The Journal of Chemical Physics. 1962. V. 36. P. 1990. https://doi.org./10.1063/1.1732816
  3. Hoffmann D.M., Doll G.L., Eklund P.C. // Physical Review B. 1984. V. 30. P. 6051. https://doi.org./10.1103/PhysRevB.30.6051.
  4. Robertson J. // Physical Review B. 1984. V. 29. P. 2131. http://doi.org./10.1103/PhysRevB.29.2131
  5. Rodríguez-Hernández P., González-Diaz M., Muñoz A. // Physical Review B. 1995. V. 51. P. 14705. https://doi.org./10.1103/PhysRevB.51.14705
  6. Kurdyumov A.V., Solozhenko V.L., Zelyavsky W.B., Petrusha I.A. // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1993. V. 54. P. 1051. https://doi.org./10.1016/0022- 3697(93)90012-G
  7. Inaba A., Yoshiasa A. // Japanese Journal of Applied Physics. 1997. V. 36. P. 5644. https://doi.org./10.1143/JJAP.36.5644
  8. Xu Y.N., Ching W.Y. // Physical Review B. 1993. V. 48. P. 4335. https://doi.org./0.1103/PhysRevB.48.4335
  9. Xiong J., Di J., Zhu W., Li H. // Journal of Energy Chemistry. 2020. V. 40. P. 99. https://doi.org./10.1016/j.jechem.2019.03.002
  10. Belenkov E. A., Greshnyakov V. A. // Phys. Solid State. 2016. V. 58. P. 2069. https://doi.org/10.1134/S1063783416100073
  11. Belenkov E. A., Greshnyakov V. A. // Phys. Solid State. 2015. V. 57. P. 1229. https://doi.org./10.22226/2410-3535-2016-3-159-162
  12. Ryashentsev D. S., Belenkov E. A. // Chelyabinsk Journal of Physics and Mathematics. 2020. V. 5. P. 480. https://doi.org./10.47475/2500-0101-2020-15408
  13. Ryashentsev D. S. Belenkov E. A. // Physicochemical aspects of the study of clusters, nanostructures and nanomaterials. 2020. V. 12. P. 493. https://doi.org./10.26456/pcascnn/2020.12.493
  14. Ryashentsev D.S., Burmistrov V.A. // IOP Publishing. 2022. V. 2373. P. 022067. https://doi.org./10.1088/1742-6596/2373/2/022067
  15. Грешняков В.А., Беленков Е.А. // ЖЭТФ. 2011. Т. 140. С. 99.
  16. Беленков Е.А., Грешняков В.А. // Физика твердого тела. 2016. Т. 58. С. 2069.
  17. Беленков Е.А., Грешняков В.А. // Физика твердого тела. 2015. T. 57. С. 192.
  18. Koch W., Holthausen. M.C. A Chemist’s Guide to Density Functional Theory. New York: Wiley-VCH. 2002. 293 p.
  19. Langreth D.C., Mehl M.J. // Physical Review B. 1983. V. 28. P. 1809. https://doi.org./10.1103/physrevb.28.1809
  20. Giannozzi P., Baroni S., Bonini N., Calandra M., Car R., Cavazzoni C., Ceresoli D., Chiarotti G., Cococcioni M., Dabo I., Corso A., Gironcoli S., Fabris S. // Journal of Physics: Condensed Matter. 2009. V. 21. P. 5502. https://doi.org./10.1088/0953-8984/21/39/395502

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024