Вивчення впливу легування селеном на геометрію та електронні характеристики кластерів германію (SeGen, n = 1-20) за допомогою розрахунків DFT

Автори I. Zitouni, K.E. Aiadi , O. Bentouila, M. Benaida, Z. Ayat
Приналежність

Laboratory of New and Renewable Energy in Arid and Saharan Zones – LENREZA, Ouargla University, 30000 Ouargla, Algeria

Е-mail Z.ikram30@gmail.com
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 2
Дати Одержано 05 березня 2021; у відредагованій формі 15 квітня 2021; опубліковано online 20 квітня 2021
Посилання I. Zitouni, K.E. Aiadi, Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 2, 02027 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(2).02027
PACS Number(s) 36.40.Mr, 61.46.Bc
Ключові слова Леговані селеном кластери германію, Розрахунки DFT, Стабільність (11) , Геометрія (4) , Електронні властивості (11) .
Анотація

Систематичне теоретичне дослідження на основі обчислення геометричних структур, стійкості та електронних характеристик системи (кластери SeGen, n = 1-20) було представлено в рамках теорії фу-нкціоналу густини (DFT) і реалізовано в коді моделювання SIESTA. Всі отримані ізомери в основному стані мають тривимірні структури. Великі кластери SeGen розміром n ≥ 16 демонструють більшу енер-гію зв'язку. Аналогічно, отримані результати різниці енергій Δ2E другого порядку показують, що пози-тивні максимальні піки при n = 2, 4, 8, 11, 14, 17 та 19 мають деяку стабільність. Це означає, що вони мають більшу стабільність, ніж їх сусіди. Результати розрахунків електронних властивостей, таких як зона HOMO-LUMO (найвища зайнята молекулярна орбіталь-найнижча незайнята молекулярна орбі-таль), вертикальний потенціал іонізації (VIP) та вертикальна спорідненість до електронів (VEA), вияв-ляють, що димер SeGe1 є більш стабільним, ніж сусідні кластери. З іншого боку, згідно з аналізом зон HOMO-LUMO, можна зробити висновок, що кластери SeGe2, 4, 6, 9, 11, 13, 17 мають менші значення зон HO-MO-LUMO, ніж відповідні кластери чистого германію, що свідчить про те, що заміщення одного атома Ge одним атомом Se підвищує хімічну реакційну здатність германієвих кластерів-хазяїв і, отже, збіль-шує металевий характер відповідних кластерів. Результати цього дослідження дуже важливі, оскільки вони відкривають гарні перспективи для використання цих кластерів-кандидатів у додатках нанотех-нологій та наноелектроніки.

Перелік посилань