Инкапсулирование углеродных нанотрубок типа «кресло» цепочкой атомов Fe «зигзаг»

Анотація

В рамках теории функционала плотности проведены неэмпирические расчеты структурных, электронных и магнитных свойств углеродных нанотрубок (НТ) типа «кресло», инкапсулированных цепочкой ато-мов Fe «зигзаг» Fe2@(n,n)_m (m = 1, 2; n = 4, 5, 6, 7, 8, 9). Показано, что оптимизация структуры вдоль оси НТ может существенно изменить энергию связи НТ и цепочки атомов Fe. Из расчетов следует, что Fe2@(5,5) — наиболее стабильна из всех исследуемых инкапсулированных нанотрубок. Уменьшение концентрации Fe в инкапсулированной НТ в два раза переводит систему из экзотермической в эндотермиче-скую (Fe2@(5,5)_m) и наоборот (Fe2@(6,6)_m)). При больших радиусах инкапсулированной НТ (> 4,13 Å) энергия связи НТ и цепочки атомов Fe стремится к нулю, а магнитные моменты атомов Fe и отклонения атомов Fe от оси НТ стремятся к значениям аналогичных величин в свободной цепочке атомов Fe «зигзаг».