فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این تحقیق، دو آلوتروپ کربن فوق سخت رسانای جدید αC28 و βC32 با استفاده از نظریه تابعی چگالی پیش‌بینی می‌شود. این ساختارهای چهار ضلعی پایدار متعلق به گروه فضایی P4/MMM هستند. شبیه‌سازی دینامیک مولکولی انجام گرفته تحت آنسامبل کانونیک به منظور بررسی پایداری حرارتی کریستال‌های کربنی جدید αC28 و βC32 در دماهای 300 و 1000 کلوین، پایداری حرارتی آنها را تایید می‌کند. به منظور بررسی پایداری مکانیکی و الکترونیکی این دو ساختار، ضرایب مکانیکی و نوارهای انرژی آنها محاسبه گردید. این آلوتروپ‌‌های کربن جدید از هیبریداسیون پیوندی sp2 و sp3 تشکیل شده است که نشان‌دهندۀ خواص مکانیکی عالی با سختی ویکرز 45/7و 47/9 گیگا پاسکال است. از دیگر خواص مکانیکی این کریستال‌ها می‌توان به مدول حجمی (265/8، 284/9)، مدول برشی (254/7، 273/5) و مدول یانگ (579/1، 621/6) اشاره نمود که تاییدی بر فوق سخت بودن این ساختارها دارد. نتایج مربوط به ساختار نوارهای الکترونیکی نشان می‌دهد که هر دو ساختار دارای خواص رسانایی می‌باشد. پهنای هر دو نوار رسانش و ظرفیت برای هر دو ساختار حدود eV 20 است. نتایج محاسبات نشان می‌دهد که αC28 و βC32 می‌تواند در آینده به صورت آزمایشگاهی سنتز شوند تا کاربردهای بالقوه‌ای در وسایل مکانیکی و الکترونیکی خواهد داشت.