КВАНТОВОМЕХАНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ И НЕУГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

С использованием современных методов квантовой химии, изучено поведение ряда углеродных и неуглеродных нанотрубок во внешних электрических полях. В качестве объектов исследования были выбраны нанотрубки минимального диаметра - (4.0), (5.0) и (6.0) типа зигзаг и (4.4) и (5.5) кресельного типа. Моделирование равновесной геометрической структуры и электронной энергетической структуры проведено в рамках квантово-химического пакета Mopac 2012 с использованием полуэмпирических методов PM3 [5] и PM6 [6] и ab initio LDA DFT расчетов, с использованием пакета DMol3 [7]. В качестве неуглеродных нанотрубок выступали структуры ряда A 3B 5 - BN, AlN и GaN. Для неуглеродных нанотрубок моделирование было проведено только для трубок зигзагообразного типа (5.0). Расчеты проводились для нанотрубок закрытых с одной или обеих сторон. При расчете нанотрубок закрытых с одной из сторон, атомы, лежащие на другом конце, фиксировались, оптимизация геометрии для них не проводилась. Как было показано в работе [6] этот прием позволяет находить равновесную геометрию для нанотрубок малого диаметра, к которым относятся нанотрубки (4.0), (5.0) и (4.4). Было изучено поведение нанотрубок в случаях, когда направление внешнего электрического поля совпадает с осью нанотрубки, перпендикулярно или направлено под углом к ней. Показано, что под действием внешнего электрического поля происходит деформация нанотрубки, зависящая от величины и направления поля.