Формирование SiC фаз на основе наноструктур
Аннотация
Предложена классификационная схема и модельный метод формирования фаз карбида кремния на основе наноструктур. Методами молекулярной механики и полуэмпирическими квантовомеханическими методами выполнен расчет геометрически оптимизированной структуры кластеров полиморфных разновидностей карбида кремния, определены их структурные параметры и некоторые свойства — плотности, энергии сублимации. Установлено, что возможно существование двадцати одной SiC-фазы, атомы в которых находятся в кристаллографически эквивалентных состояниях. Структура 17 из этих карбидкремниевых фаз описана и исследована для карбида кремния впервые.
Ключевые слова
карбид кремния,
карбидкремниевые фазы,
политипизм,
полиморфизм,
молекулярное моделирование,
фазообразование
Об авторах
Е. А. Беленков
Челябинский государственный университет
Россия
Россия
Челябинск
Э. Н. Агалямова
Челябинский государственный университет
Россия
Россия
Челябинск
В. А. Грешняков
Челябинский государственный университет
Россия
Россия
Челябинск
Список литературы
1. Грешняков В.А., Беленков Е.А. Структура алмазоподобных фаз // ЖТФ. — 2011. — Т. 139, №6. В печати.
2. Гнесин Г.Г. Карбидкремниевые материалы. — М.: Металлургия, 1977. — 216 c.
3. Олейник Г.С., Даниленко Н.В. Политипообразование в неметаллических веществах // Успехи химии. — 1997. — T. 66. — C. 615–640.
4. Верма А., Кришна П. Полиморфизм и политипизм в кристаллах. — М.: Мир, 1969. — 274 с.
5. Урусов В.С. Теоретическая кристаллохимия. — М.: МГУ, 1987. — 272 c.
6. Лебедев A.A., Сбруев C.Б. SiC-электроника: прошлое, настоящее, будущее // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. — 2006. — 9(5). — C. 28–41.
7. Aust R. B. Carbon: a new crystalline phase // Science. — 1963. — V. 140. — P. 817–819.
8. Burdett J. K. The moments method and elemental structures // J. Am. Chem. Soc. — 1982. — V. 107. — C. 3063–3082.
9. Baughman R.H. Tubulanes: carbon phases based on cross-linked fullerene tubules // Chem. Phys. Lett. — 1993. — V. 211, No. 1. — C. 110–118.
10. Schultz P. A. Small rings and amorphous tetrahedral carbon // Phys. Rev. B. — 1999. — V. 59, No. 2. — C. 733–741.
11. Domingos H.S. Carbon allotropes and strong nanotube bundles // J. Phys. Condens. Matter, 2004, V. 16, 9083-9091.
12. Matsubara M., Mossobrio C. Bonding behavior and thermal stability of C54Si6: A first-principles molecular dynamics study // J. Chem. Phys. — 2005. — V. 122. — 084304–084311.
13. Matsubara M., Mossobrio C. Stable highly doped C60−𝑚Si𝑚 heterofullerenes: A first principles study of C40Si20, C36Si24, and C30Si30// J. Phys. Chem. A. — 2005. — V. 109. — C. 4415–4418.
14. Shen G., Tang K., Qian Y. Assembly of carbide nanostructures at low temperature // Int. J. Nanotechnol. — 2004. — V. 1. — C. 366–378.
15. Покропивный В.В., Овсянникова Л. И. Электронная структура, ИК- и рамановские спектры полупроводниковых кластеров C24, B12N12, Si12C12, Zn12O12, Ga12N12 // ФТТ. — 2007. — Т. 49, № 3. — C. 535–542.
16. Покропивный В.В., Овсянникова Л. И. Электронная структура кристаллообразующих фуллеренов C2𝑛, фулсиценов Si𝑛C𝑛 и кристаллов из них — фулсиценитов // ФТТ. — 2009. — Т. 51, № 10. — C. 2070–2077.
17. Allinger N.L. Conformational analysis. 130. MM2. A hydrocarbon force field utilizing V1 and V2 torsional terms // J. Am. Chem. Soc. — 1977. — V. 99(25). — P. 8127-8134.
18. Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods I. Method // J. Comput. Chem. — 1989. — V. 10. — P. 209-220.
19. Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semiempirical methods II. Applications // J. Comput. Chem. — 1989. — V. 10. — P. 221-264.
Рецензия
Для цитирования:
Беленков Е.А., Агалямова Э.Н., Грешняков В.А. Формирование SiC фаз на основе наноструктур. Наносистемы: физика, химия, математика. 2011;2(3):79-92.
For citation:
Belenkov E.A., Agalyamova E.N., Greshnyakov V.A. The modeling of SiC phases on basis of nanostructures. Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2011;2(3):79-92. (In Russ.)
Просмотров:
10
Послать статью по эл. почте 