Низкоразмерные особенности колебательных характеристик и стабильность графеновых наноструктур (Обзор)

Анотація

Для графіту та графенових наноутворень, таких як наноплівки та нанотрубки на мікроскопічному рівні розраховано та проаналізовано густини фононних станів, а також пов’язані з ними коливальні термодинамічні характеристики: теплоємність, середньоквадратичні зміщення атомів та теплове розширення. Розрахункова модель побудована на основі експериментальних даних без використання апріорних припущень про характер та потенціали міжатомних взаємодій, а тільки потім зіставляється з ними, демонструючи добрий збіг. Досліджено притаманні графеновим структурам квазізгинальну моду та крутильну моду, характерну для графенових нанотрубок, проаналізовано їхні внески в низькотемпературні коливальні характеристики. Проаналізовано вплив на фононний спектр й коливальні характеристики деяких протяжних дефектів: інтеркаляції графіту перехідними металами, сходинок на поверхні графенових наноплівок та границь графенового моношару на підкладинці. Результати розрахунків зіставляються з експериментальними даними.