Верификация сплошносредной модели углеродных материалов
https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-5-539-543
Аннотация
Сплошносредное приближение к описанию углеродного материала, основанное на переходе от решёточных операторов к полевым, ранее использовано для моделирования свойств сферических углеродных оболочек нанометрового диаметра. В настоящей работе подход верифицирован посредством расчёта энергетического спектра электронов в идеальном плоском монослое углерода. Продемонстрирована возможность реализации конусов Дирака в модели сплошной среды, положения которых близки к истинным положениям вершин зоны Бриллюэна для графена. По мере повышения порядка разложения полевых операторов в ряд Тейлора и роста точности улучшается соответствие модели с точными данными для графена.
Об авторе
К. Циберкин
Пермский государственный национальный исследовательский университет
Россия
Россия
Кирилл Циберкин
ул. Букирева, 15, г. Пермь, 614068
Список литературы
1. Eletskii A.V., Smirnov B. M. Fullerenes and carbon structures. Physics Uspekhi, 1995, 38, P. 935–964.
2. Castro Neto A. H., Guiena F., Peres N. M. R., et al. The electronic properties of graphene. Review of Modern Physics, 2009, 81, P. 109–162.
3. Esquinazi P. D. Basic physics of functionalized graphite, Springer, New-York: 2016, 185 p.
4. C. N. R. Rao, R. Seshadri, A. Govindaraj, et al. Fullerenes, nanotubes, onions and related carbon structures. Material Science and Engineering, 1995, 15, P. 209–262.
5. Makarova T. L. Magnetic properties of carbon structures. Semiconductors, 2004, 38, P. 615–638.
6. Tiwari J. N., Tiwari R. N., Kim K. S. Zero-dimensional, one-dimensional, two-dimensional and three-dimensional nanostructured materials for advanced electrochemical energy devices. Progress in Material Science, 2012, 57, P. 724–803.
7. Mironov G. I., Murzashev A. I. Energy spectrum of C60 fullerene. Physics of Solid State, 2011, 53, P. 2393–2397.
8. Silantiev A.V. The energy spectrum and optical properties of fullerene C70 within the Hubbard model. Optics and Spectroscopy, 2018, 124, P. 155–162.
9. Silantiev A.V. Energy spectrum and optical properties of C24 fullerene within the Hubbard model. Physics of Metals and Metallography, 2020, 121, P. 195–201.
10. Rudakov G. A., Tsiberkin K. B., Ponomarev R. S., et al. Magnetic properties of transition metal nanoparticles enclosed in carbon nanocages. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2019, 427, P. 34–39.
11. Sosunov A.V., Ziolkowska D. A., Ponomarev R. S., et al. CFx primary batteries based on fluorinated carbon nanocages. New Journal of Chemistry, 2019, 43, P. 12892–12895.
12. Tsiberkin K. B. Modeling of the energy spectrum of a carbon sphere in the continuous medium limit. Journal of Theoretical and Experimental Physics, 2022, 135, P. 921–926.
13. Herring C., Kittel C. On the theory of spin waves in ferromagnetic media. Physical Review, 1951, 81, P. 869–880.
14. Rabinovich M. I., Trubetskov D. I. Oscillations and waves in linear and nonlinear systems, Springer, Amsterdam, 1989, 578 p.
15. Scarpa F., Adhikari S., Gil A. J., Remillat C. The bending of single layer graphene sheets: the lattice versus continuum approach. Nanotechnology, 2010, 21, P. 125702.
16. Popov I.Y., Blinova I.V., Popov A. I. A model of a boundary composed of the Helmholtz resonators. Complex Variables and Elliptic Equations, 2021, 66, P. 1256–1263.
Рецензия
Для цитирования:
Циберкин К. Верификация сплошносредной модели углеродных материалов. Наносистемы: физика, химия, математика. 2023;14(5):539-543. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-5-539-543
For citation:
Tsiberkin K.B. Verification of continuum-based model of carbon materials. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2023;14(5):539-543. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2023-14-5-539-543
Просмотров:
7
Послать статью по эл. почте 