Зонная структура двухслойного графена, интеркалированного атомами калия. Расчеты из первых принципов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Используя теорию функционала электронной плотности, исследована электронная зонная структура чистого и интеркалированного атомами калия двухслойного графена. Показано, что после процесса интеркаляции в зонной структуре двухслойного графена появляется запрещенная зона. Кроме того, величина энергетической щели изменяется нелинейно в зависимости от концентрации интеркалята в межслоевом пространстве двухслойного графена. В работе также рассчитаны энергетические спектры двухслойного графена, содержащего точечные дефекты вакансионного типа, наличие которых приводит к появлению межзонных состояний.

Об авторах

Зейтун А. Ахматов

ФГБОУ ВО “Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова”

Email: ahmatov.z@bk.ru
360004, г. Нальчик, Россия

Зариф А. Ахматов

ФГБОУ ВО “Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х. М. Бербекова”;Южный математический институт - филиал ФГБУН Федерального научного центра “Владикавказский научный центр РАН”

Автор, ответственный за переписку.
Email: ahmatov.z@bk.ru
360004, г. Нальчик, Россия; 362027, г. Владикавказ, Россия

Список литературы

  1. K. S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, and A.A. Firsov, Science 306, 666 (2004).
  2. K. S. Novoselov, D.V. Andreeva, W. Ren, and G. Shan, Front. Phys. 14, 13301 (2019).
  3. M. Hu, N. Zhang, G. Shan, J. Gao, J. Liu, and R.K.Y. Li, Front. Phys. 13, 138113 (2018).
  4. R. Wang, X. Ren, Z. Yan, L. J. Jiang, W.E. I. Sha, and G.C. Shan, Front. Phys. 14, 13603 (2019).
  5. X. Gan, D. Englund, D.V. Thourhout, and J. Zhao, Appl. Phys. Rev. 9, 021302 (2022).
  6. A.Kh. Khokonov and Z.A. Akhmatov, J. Phys.: Conf. Ser. 1556, 012053 (2020).
  7. A.K. Geim and K. S. Novoselov, Nat. Mater. 6, 183 (2007).
  8. A.K. Geim, Science 324, 1530 (2009).
  9. A.H. Castro Neto, F. Guinea, N.M.R. Peres, K. S. Novoselov, and A.K. Geim, Rev. Mod. Phys. 81, 109 (2009).
  10. Q. Yan, B. Huang, J. Yu, F. Zheng, J. Zang, J. Wu, B.- L. Gu, F. Liu, and W. Duan, Nano Lett. 7, 1469 (2007).
  11. M.Y. Han, B. Ozyilmaz, Y. Zhang, and P. Kim, Phys. Rev. Lett. 98, 206805 (2007).
  12. X. Li, X. Wang, L. Zhang, S. Lee, and H. Dai, Science 319, 1229 (2008).
  13. X. Wang, Y. Ouyang, X. Li, H. Wang, J. Guo, and H. Dai, Phys. Rev. Lett. 100, 206803 (2008).
  14. A. Betti, G. Fiori, and G. Iannaccone, Appl. Phys. Lett. 98, 212111 (2011).
  15. B. Huang, Q. Xu, and S. Wei, Phys. Rev. B 84, 155406 (2011).
  16. D. L. Tiwari and K. Sivasankaran, Superlattices and Microstructures 113, 244 (2018).
  17. G. Giovannetti, P.A. Khomyakov, G. Brocks, P. J. Kelly, and J. Brink, Phys. Rev. B 76, 073103 (2007).
  18. B. Uchoa and A.H. Castro Neto, Phys. Rev. Lett. 98, 146801 (2007).
  19. B. Uchoa, C.-Y. Lin, and A.H. Castro Neto, Phys. Rev. B 77, 035420 (2008).
  20. M. Wu, C. Cao, and J. Z. Jiang, Nanotechnology 21, 505202 (2010).
  21. P. Rani and V.K. Jindal, RSC Adv. 3, 802 (2013).
  22. Z.A. Akhmatov and Z.A. Akhmatov, Physical and chemical aspects of the study of clusters, nanostructures and nanomaterials 14, 277 (2022).
  23. L. Britnell, R.V. Gorbachev, R. Jalil, B.D. Belle, F. Schedin, M. I. Katsnelson, L. Eaves, S.V. Morozov, A. S. Mayorov, N.M.R. Peres, A.H. Castro Neto, J. Leist, A.K. Geim, L.A. Ponomarenko, and K. S. Novoselov, Nano Lett. 12, 1707 (2012).
  24. L. Britnell, R.V. Gorbachev, R. Jalil, B.D. Belle, F. Schedin, A. Mishchenko, T. Georgiou, M. I. Katsnelson, L. Eaves, S.V. Morozov, N.M.R. Peres, J. Leist, A.K. Geim, K. S. Novoselov, and L.A. Ponomarenko, Science 335, 947 (2012).
  25. E.E. Vdovin, A. Mishchenko, M.T. Greenaway et al. (Collaboration), Phys. Rev. Lett. 116, 186603 (2016).
  26. K. S. Kim, A.L. Walter, L. Moreschini et al. (Collaboration), Nat. Mater. 12, 887 (2013).
  27. F. J. Culchac, R.R. Del Grande, R.B. Capaz, L. Chio, and E. S. Morell, Nanoscale 12, 5014 (2020).
  28. N.R. Chebrolu, B. L. Chittari, and J. Jung, Phys. Rev. B 99, 235417 (2019).
  29. P. Giannozzi, S. Baroni, N. Bonini et al. (Collaboration), J. Phys.: Condens. Matter 21, 395502 (2009).
  30. P.E. Blochl, Phys. Rev. B 50, 17953 (1994).
  31. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
  32. H. J. Monkhorst and J.D. Park, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976).
  33. A.V. Rozhkov, A.O. Sboychakov, A.L. Rakhmanov, and F. Nori, Phys. Rep. 648, 1 (2016).
  34. T. Vu, T.K.Q. Nguyen, A. Huynh, T. Phan, and V. Tran, Superlattices and Microstructures 102, 451 (2017).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023