najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1389Research ArticlePHYSICSФИЗИКАAdiabatic and vertical ionization potentials of single-walled carbon nanotubesАдиабатические и вертикальные потенциалы ионизации одностенных углеродных нанотрубокПетрушенкоИ. К.PetrushenkoI. K.

Петрушенко Игорь Константинович, ведущий инженер, кандидат химических наукДомашний адрес: 664046, г. Иркутск, пер. Пограничный, 6-4Домашний телефон: (3952) 700-623Рабочий телефон: (3952) 405-903Мобильный телефон: +79021718345

Petrushenko Igor, engineer, PhD in chemistryPersonal address 664046, Pogranichniy lane 6-4, Irkutsk, RussiaHome phone number +7 (3952) 700-623Work phone number +7 (3952) 405-903Mobile phone number +79021718345

igor.petrushenko@istu.eduИвановН. А.IvanovN. A.

Иванов Николай Аркадьевич, директор, кандидат физико-математических наук, доцентРабочий телефон: +7 (3952) 405-903Мобильный телефон: +7 (3952) 60-77-31

Ivanov Nikolay, Director, PhD in physics, associate professor Work phone number +7 (3952) 405-903Mobile phone number +7 (3952) 60-77-31

ivnik@istu.eduГОУ ВПО Иркутский государственный технический университет, Физико-технический институт, отдел лазерной физики и нанотехнологийРоссияIrkutsk State Technical University, Physical and Technical InstituteRussian FederationГОУ ВПО Иркутский государственный технический университет, Физико-технический институтРоссияIrkutsk State Technical University, Physical and Technical InstituteRussian Federation201224082025367074Copyright © Petrushenko I.K., Ivanov N.A., 20252025Петрушенко И.К., Иванов Н.А.Petrushenko I.K., Ivanov N.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1389

In this work, vertical and adiabatic ionization potentials of model single-walled carbon nanotubes (SWNT) were calculated by the DFT method. The changes of ionization potentials of structures with various lengths and diameters were analyzed. Geometry changes of SWNTs with various lengths upon ionization were revealed.

В данной работе в рамках теории функционала плотности рассчитанывертикальные и адиабатические потенциалы ионизации модельных одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ). Проанализированы тенденции изменений значений потенциалов ионизации при рассмотрении структур с различными длинами и диаметрами. Выявленыотличия в изменении геометрической структурыОУНТ различной длиныв процессе ионизации.

ОУНТпотенциал ионизацииDFTBP86SWNTionization potentialDFTBP86ReferencesIijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. 354, p. 568.Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. 354, p. 568.Wong E. W., Sheehan P. E. and Lieber С. М. Nanobeam Mechanics: Elasticity, Strength, and Toughness of Nanorods and Nanotubes // Science. 1997. 277, p.1971.Wong E. W., Sheehan P. E. and Lieber С. М. Nanobeam Mechanics: Elasticity, Strength, and Toughness of Nanorods and Nanotubes // Science. 1997. 277, p.1971.O'Connell M. J. et. al. Band Gap Fluorescence from Individual Single-Walled Carbon Nanotubes // Science. 2002. 297, p. 593.O'Connell M. J. et. al. Band Gap Fluorescence from Individual Single-Walled Carbon Nanotubes // Science. 2002. 297, p. 593.Петрушенко И.К., Иванов Н.А. Оптические свойства коротких углеродных нанотрубок с концевыми пиррольными заместителями. квантовохимическое исследование // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2011. Т. 50, № 3. С. 110-116.Петрушенко И.К., Иванов Н.А. Оптические свойства коротких углеродных нанотрубок с концевыми пиррольными заместителями. квантовохимическое исследование // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2011. Т. 50, № 3. С. 110-116.Guangyu Chai, Lee Chow. Electron emission from the side wall of an individualGuangyu Chai, Lee Chow. Electron emission from the side wall of an individualmultiwall carbon nanotube // Carbon. 2007. 45, pp. 281–284.multiwall carbon nanotube // Carbon. 2007. 45, pp. 281–284.Heer W.A.D., Chatelain A., Ugarte D. A carbon nanotube field-emission electron source // Science. 1995. 270, pp. 1179–1180.Heer W.A.D., Chatelain A., Ugarte D. A carbon nanotube field-emission electron source // Science. 1995. 270, pp. 1179–1180.Shiraishi M., Ata M., Work function of carbon nanotubes // Carbon. 2007. 45, pp. 281–284Shiraishi M., Ata M., Work function of carbon nanotubes // Carbon. 2007. 45, pp. 281–284Cheng Y., Zhou O., Electron field emission from carbon nanotubes // C. R. Physique. 2003. 4, pp.1021–1033Cheng Y., Zhou O., Electron field emission from carbon nanotubes // C. R. Physique. 2003. 4, pp.1021–1033Buonocore F. et. al. Ab initio calculations of electron affinity and ionization potential of carbon nanotubes // Nanotechnology. 2008. 19, p. 025711Buonocore F. et. al. Ab initio calculations of electron affinity and ionization potential of carbon nanotubes // Nanotechnology. 2008. 19, p. 025711Buzatu D.A. et. al. Electronic Properties of Single-Wall Carbon Nanotubes and Their Dependence on Synthetic Methods // IEEE transactions on industry applications. 2004. Vol. 40, no.5, pp. 1215-1219.Buzatu D.A. et. al. Electronic Properties of Single-Wall Carbon Nanotubes and Their Dependence on Synthetic Methods // IEEE transactions on industry applications. 2004. Vol. 40, no.5, pp. 1215-1219.Синицын Н.И. и др. Изучение влияния геометрических параметров на эмиссионные свойства углеродных нанотрубок с металлической проводимостью // Нанотехника. 2007. № 9. С. 3-6.Синицын Н.И. и др. Изучение влияния геометрических параметров на эмиссионные свойства углеродных нанотрубок с металлической проводимостью // Нанотехника. 2007. № 9. С. 3-6.Бурштейн К.Я., Шорыгин П.П. Квантовохимические расчеты в органической химии и молекулярной спектроскопии. М.: Наука, 1989. – 104с.Бурштейн К.Я., Шорыгин П.П. Квантовохимические расчеты в органической химии и молекулярной спектроскопии. М.: Наука, 1989. – 104с.Neese F., ORCA- ab initio. Density Functional and Semiempirical Program PackageNeese F., ORCA- ab initio. Density Functional and Semiempirical Program Package(v. 2.8.0), Universitat Bonn. (2009).(v. 2.8.0), Universitat Bonn. (2009).Весke A. D. Density-Functional Exchange-Energy Approximation with Correct Asymptotic Behavior // Phys. Rev. A. 1988. 38, pp. 3098-3100.Весke A. D. Density-Functional Exchange-Energy Approximation with Correct Asymptotic Behavior // Phys. Rev. A. 1988. 38, pp. 3098-3100.Perdew J. P. Density-functional approximation for the correlation energy of the inhomogeneous electron gas // Phys. Rev. A. 1986. 33. pp. 8822-8824.Perdew J. P. Density-functional approximation for the correlation energy of the inhomogeneous electron gas // Phys. Rev. A. 1986. 33. pp. 8822-8824.Schaefer A., Horn H., Ahlrichs R. J. Fully optimized contracted Gaussian-basis sets for atoms Li to Kr. // Chem. Phys. 1992. 97, pp. 2571-2577.Schaefer A., Horn H., Ahlrichs R. J. Fully optimized contracted Gaussian-basis sets for atoms Li to Kr. // Chem. Phys. 1992. 97, pp. 2571-2577.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.