Наведено результати квантово-хімічного моделювання дивакансійного дефекту V2 та "розщепленої" дивакансії V - C - V у приповерхневих шарах алмазу C(100)-(<$E2~times~1>). Розрахунки проводилися за допомогою напівемпіричного методу PM3, реалізованого у програмному пакеті MOPAC та ab initio методів, реалізованих у програмному продукті Firefly. Розглянуті 6 конфігурацій дивакансійного дефекту V2. Показано, що положення дивакансії в першому шарі поверхні є найбільш енергетично вигідним. Проведено розрахунки геометричних та електронних характеристик дивакансії в основному стані. Оцінено енергетичні параметри адсорбції атомарного водню на поверхні, що містить дивакансію. Показано, що дивакансійний дефект V2 на поверхні алмазу має підвищену хімічну активність у порівнянні з упорядкованою поверхнею. Потенційними центрами адсорбції є атоми в області дивакансії V2 з подвійними зв'язками. Утворення "розщепленої" дивакансії V - C - V у третьому шарі поверхні є більш енергетично вигідним, ніж утворення дивакансії V2 у 3 - 4 приповерхневих шарах. Це пояснюється утворенням графеноподібних поверхневих структур (гексагонів) з атомів перших двох поверхневих шарів. Формування гексагонів на поверхні алмазу спричинено наявністю вакансій у третьому шарі кластера під димерним рядом. Формування такого дефекту супроводжується зміною порядків зв'язків, гібридизації атомних орбіталей та збільшенням значення енергії активації адсорбції для атомів водню у порівнянні з упорядкованою поверхнею. Таким чином, дивакансійні дефекти у поверхневих шарах алмазу C(100)-(<$E2~times~1>) зумовлюють суттєві зміни в геометрії та електронному стані поверхні. Залежно від місця розташування дефекту на поверхні алмазу можуть утворюватися активні або пасивні центри хемосорбції, що впливатимуть на механізм і енергетику процесу.

  Повний текст PDF - 504.712 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"