بررسي خواص الكتروني آلوتروپ جديد كربن H18 با استفاده از نظريه تابعي چگالي

Investigation of electronic properties of a new carbon allotrope H18 using density functional theory

در اين مقاله خواص الكتروني يكي از جديدترين آلوتروپهاي كربن به نام كربن H18 با استفاده از روش محاسبات اصول اوليه مبتني بر نظريه تابعي چگاليDFT و به كاربردن تقريب شيب تعميم يافته GGA بررسي شده است. اين ساختار داراي هيبريداسيون دوگانه sp2-sp3 است و در سلول واحد آن 18 اتم كربن وجود دارد. خواص الكتروني H18 شامل ساختار نواري، چگالي حالت هاي الكتروني و چگالي بار در صفحات بلوري مختلف محاسبه شد. نتايج ساختار نواري نشان داد كه اين ساختار خاصيت فلزي دارد. مشاهده شد كه اتم ها توزيع چگالي حالت هاي يكساني ندارند و بيشترين سهم چگالي الكتروني در نزديكي تراز فرمي مربوط به اوربيتال Px اتم هاي C3 است و اتم هاي C2 تقريبا هيچ تاثيري بر چگالي حالت ها در نزديكي تراز فرمي ندارند.

In this paper, electronic properties of a new carbon allotrope, named H18, have been studied using first principle calculations based on density functional theory DFT, and generalized gradient approximation GGA. This structure has a dual sp2-sp3 hybridization and composed of eighteen atoms per unite cell. Electronic properties, including band structure, electronic density of states, and charge density in different crystal planes, have been calculated. The analysis of the band structure revealed that H18 carbon phase has a metallic feature. It was observed that the atoms do not have the uniform distribution of density of states, and the largest contribution of electron density near the Fermi level belongs to the Px orbital of the C3 atoms, and the C2 atoms have almost no effect on the density of the states around the Fermi level