Publication:
Stability and energy characteristics of extended nitrogen nanotubes: Density functional theory study

Дата
2019
Авторы
Grishakov, K. S.
Katin, K. P.
Gimaldinova, M. A.
Maslov, M. М.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
Институт нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике
Институт ИНТЭЛ занимается научной деятельностью и подготовкой специалистов в области исследования физических принципов, проектирования и разработки технологий создания компонентной базы электроники гражданского и специального назначения, а также построения современных приборов на её основе. ​Наша основная цель – это создание и развитие научно-образовательного центра мирового уровня в области наноструктурных материалов и устройств электроники, спинтроники, фотоники, а также создание эффективной инновационной среды в области СВЧ-электронной и радиационно-стойкой компонентной базы, источников ТГц излучения, ионно-кластерных технологий материалов.​
Выпуск журнала
Аннотация
© 2019, Institute for Metals Superplasticity Problems of Russian Academy of Sciences. All rights reserved.We apply the density functional theory with B3LYP exchange-correlation energy functional and the basis set 6-31G(d) to investigate structural, energetic, and electronic properties and stability of extended armchair and zigzag nitrogen nanotubes with a length of ≈ 3 nm. The capping effect, as well as the passivation of nanotubes’ ends by hydrogen atoms and hydroxyl groups on their stability, are studied. According to our calculations, pristine nitrogen nanotubes are unstable. Both capping and passivation of the nanotube ends provide thermodynamic stability only for (3, 0) and (4, 0) zigzag nitrogen nanotubes. Moreover, the calculated frequency spectra of considered systems confirm their dynamic stability. We stress the fact that some extended nitrogen nanotubes are found to be stable under ambient conditions, i. e., in the absence of external factors such as pressure, spatial confinement, etc. The calculated HOMO-LUMO gaps for these stable extended systems are of the order of 4 eV, so they can be assigned to the class of insulators. It is shown that nitrogen nanotubes are able to store a large amount of energy and can be used as a basis for new high-energy-density materials. We expect that the all-nitrogen tubes with the longer effective length of similar chiralities are also should be stable.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Stability and energy characteristics of extended nitrogen nanotubes: Density functional theory study / Grishakov, K.S. [et al.] // Letters on Materials. - 2019. - 9. - № 3. - P. 366-369. - 10.22226/2410-3535-2019-3-366-369
URI
https://www.doi.org/10.22226/2410-3535-2019-3-366-369
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85071368848&origin=resultslist
 http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000483406300019
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/18592
Коллекции
Публикации