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論文

Influence of size effect on the electronic and elastic properties of diamond films with nanometer thickness

Chernozatonskii, L. A.*; Sorokin, P. B.*; Kuzubov, A. A.*; Sorokin, B. P.*; Kvashnin, A. G.*; Kvashnin, D. G.*; Avramov, P.; Yakobson, B. I.*

Journal of Physical Chemistry C, 115(1), p.132 - 136, 2011/01

 被引用回数:61 パーセンタイル:86.71(Chemistry, Physical)

The atomic structure and physical properties of quasi 2D diamanes (few-layered oriented diamond nanocrystals, covered by hydrogen atoms from both sides) are studied using electronic band structure calculations. It was shown that energy stability linear increases upon increasing of the thickness of proposed structures. All 2D carbon nanoclusters display direct dielectric band gaps with nonlinear quantum confinement response upon the thickness. Elastic properties of diamanes reveal complex dependence upon increasing of the number of $$<$$111$$>$$ layers. All theoretical results were compared with available experimental data.

論文

Atomic structure and energetic stability of complex chiral silicon nanowires

Avramov, P.; 巳波 壮馬*; Irle, S.*; Chernozatonskii, L. A.*; 諸熊 奎治*

Journal of Physical Chemistry C, 114(35), p.14692 - 14696, 2010/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:6.17(Chemistry, Physical)

Atomic and electronic structure and energetic stability of newly proposed pentagonal and hexagonal chiral complex silicon nanowires (NWs) composed of five or six $$langle$$1 1 0$$rangle$$ oriented crystalline fragments were studied using the ab initio DFT method. The chirality of the wires was caused by consecutive shifts of each fragment by 1/5 or 1/6 of the wire unit cell parameter and rotations of 4$$^{circ}$$ and 3.3$$^{circ}$$ for achiral pentagonal or hexagonal wires, respectively. Chirality causes the HOMO-LUMO gap to reduce by 0.1 eV. Chiral silicon nanowires are found to be metastable structures with a 4.5 (kcal/mol)/Si atom potential barrier for reversible chiral $$leftrightarrow$$ achiral transformation.

論文

Atomic and electronic structure of new hollow-based symmetric families of silicon nanoclusters

Avramov, P.; Fedorov, D. G.*; Sorokin, P. B.*; Chernozatonskii, L. A.*; Gordon, M. S.*

Journal of Physical Chemistry C, 111(51), p.18824 - 18830, 2007/12

 被引用回数:10 パーセンタイル:37.44(Chemistry, Physical)

内部に任意の大きなフラーレン型の空間を持つ安定なSiナノクラスターファミリーを系統的に構築した。さらに、5員環,6員環接合を介してこれらのナノクラスターを結合することによって複合構造をデザインした。提案した物質の原子配置と電子構造を半経験的量子力学的手法を用いて計算した。それぞれのファミリー内でバンドギャップと安定性はクラスターの実効的な大きさに反比例することが明らかになった。クラスターは、親となるシリコンフラーレンから受け継いだ非常にバラエティに富む構造と対称性を持つ。複合体は、接合に関係する特異な電子構造を持った擬分子のように電子を閉じ込める。量子ドットとその複合体はその内部空間にゲスト原子を内包しうる。それゆえ、電子特性を制御可能で有望な新規ナノ材料を提供しうる。

論文

Multiterminal nanowire junctions of silicon; A Theoretical prediction of atomic structure and electronic properties

Avramov, P.; Chernozatonskii, L. A.*; Sorokin, P. B.*; Gordon, M. S.*

Nano Letters, 7(7), p.2063 - 2067, 2007/07

 被引用回数:11 パーセンタイル:49.14(Chemistry, Multidisciplinary)

経験的スキームを使って、20面体状中心核(Si-IC)とその頂点から伸びる5角形の花びら(Si-PP)をベースに新奇なシリコンナノクラスターを作り上げた。Si-IC/Si-PP界面が形成される方がエネルギー的に好ましいことがわかった。また、実際に観測されているシリコンナノ構造の幾つかは本研究で提案するナノ構造の存在により説明できる。さらに、拡張ヒュッケル法による電子構造計算によって、本研究で提案したナノ構造がナノスケールのトンネル接合として振る舞う可能性を示した。

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