Детальная информация
| Название | Компьютерное моделирование новых двумерных структур кремния // Цветные металлы. – 2025. – № 10. — С. 22-25 |
|---|---|
| Авторы | Прохоренко А. В. ; Чибисов А. Н. ; Гниденко А. А. ; Чибисова М. А. ; Cривастава А. |
| Выходные сведения | 2025 |
| Коллекция | Общая коллекция |
| Тематика | Вычислительная техника ; Имитационное компьютерное моделирование ; Физика ; Физика твердого тела. Кристаллография в целом ; кремний ; двумерная структура кремния ; силицен ; 2D-кристаллы ; кристаллические решетки ; метод псевдопотенциала ; теория функционала плотности ; квантово-механические расчеты ; межатомные связи |
| УДК | 004.94; 539.2 |
| ББК | 32.973-018.2; 22.37 |
| Тип документа | Статья, доклад |
| Язык | Русский |
| DOI | 10.17580/tsm.2025.10.04 |
| Права доступа | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Ключ записи | RU\SPSTU\edoc\77546 |
| Дата создания записи | 26.11.2025 |
Рассмотрены физические свойства трех модификаций кремния, одной из них является двуслойная структура с примитивной орторомбической кристаллической решеткой, полученная с помощью предсказательного моделирования. Изначально рассмотрено 100 сгенерированных конфигураций, и выбор конкретной структуры обусловлен наибольшей энергетической выгодностью по сравнению с другими. В дальнейшем с помощью квантово-механических расчетов, основанных на теории функционала плотности и методе псевдопотенциалов, определены равновесные свойства объемной гране центрированной ячейки кубического кремния (Fd-3m), силицена (P-3m1) и новой двумерной фазы кремния (Pmma). Получены значения энтальпии для каждой конфигурации кремния. Рассчитаны энергии формирования и когезии структур. При сравнении аллотропа кремния и силицена отмечено, что новая модификация является энергетически выгодной, а также имеет большую вероятность для устойчивого существования и требует меньше энергии для формирования своей структуры. Энергия когезии указывает на более прочную межатомную связь в решетке аллотропа. Следует отметить, что наиболее стабильным остается кремний в виде классической объемной гранецентрированной решетки. Самостоятельно монослой силицена вступает в активную реакцию с окружающими материалами, поэтому эксперименты с ним затруднены. Его двумерная структура имеет особенность сгибаться, что приводит к изменению электронных свойств. В свободном виде получить его достаточно сложно, и как правило, его используют с подложкой, на которой он был выращен. В связи с этим появилась необходимость в поиске другого аллотропного соединения кремния. Представленные результаты имеют перспективное значение для проектирования и синтеза в технологии производства новых квантовых материалов.
