CHEMISTRY AND MATERIAL SCIENCE

Boron doped small fullerenes C$_{20}$, C$_{24}$, C$_{28}$ as a basis for the formation of heterostructures

[Допированные бором малые фуллерены C$_{20}$, C$_{24}$, C$_{28}$ как основа для формирования фотонных кристаллов]

A. R. El Zanin, S. V. Boroznin, I. V. Zaporotskova

Volgograd State University, Volgograd, Russia

Аннотация: В настоящей работе методами теории функционала плотности были исследованы стабильность, геометрические и электронно-энергетические свойства допированных бором малых фуллеренов C$_{20}$, C$_{24}$, C$_{28}$. Были определены средние длины связей оптимизированных структур, содержащих различное количество примесных атомов бора, оценена их стабильность. По полученным одноэлектронным спектрам и плотности состояний удалось определить механизм изменения ширины запрещенной зоны для каждой структуры. Установленная зависимость ширины запрещенной зоны от концентрации атомов примеси позволяет говорить о возможности управления показателем преломления рассматриваемых наноматериалов путем допирования различными концентрациями атомов бора, что свидетельствует о применимости подобного подхода для конструирования фотонных кристаллов. Полученные результаты могут быть полезны для создания новых оптических и оптоэлектронных устройств, применяемых в инфокоммуникационных системах для регулирования и преобразования оптического сигнала.

Ключевые слова: малые фуллерены, теория функционала плотности, ширина запрещенной зоны, плотность состояний, фотонные кристаллы.

Поступила в редакцию: 26.09.2024
Исправленный вариант: 18.01.2025
Принята в печать: 05.05.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.17586/2220-8054-2025-16-3-374-385

Реферативные базы данных:

•