Электронные и механические свойства эндоэдральных композитов углеродных нанотрубок с иодидом калия: DFT моделирование

Abstract

Методом функционала электронной плотности изучены структура, продольная упругость и электронные свойства эндоэдральных композитов одностенных углеродных нанотрубок с одномерным кристаллом KI – KI@CNT. Обнаружено, что электронные свойства бездефектных композитов KI@CNT определяются электронными свойствами родительской нанотрубки, а введение вакансий K или I стимулирует перенос заряда между инкапсулятом и нанотрубкой, сопровождающееся ростом концентрации электронных или дырочных носителей заряда в нанотрубке. Модули Юнга KI@CNT оказываются на 20-50% ниже, чем у родительских нанотрубок, и при этом слабо зависят как от типа хиральности, так и наличия атомных вакансий в инкапсуляте KI. Полученные результаты доказывают, что углеродные нанотрубки в составе композитов с галогенидами действительно сохраняют достаточно высокую для практического использования упругость и могут использоваться в качестве прочных наноконтейнеров и нанореакторов.