Logo BSU

Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот документ: https://elib.bsu.by/handle/123456789/324426
Title: Quantum chemical calculation of the field electron emission threshold from short boron-nitride nanotubes
Other Titles: Квантово-химический расчет порога полевой эмиссии электронов из коротких бор-нитридных нанотрубок
Authors: Tomilin, O. B.
Rodionova, E. V.
Rodin, E. A.
Poklonski, N. A.
Knyazev, A. V.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
Issue Date: 2024
Publisher: Springer Science+Business Media, LLC
Citation: J. Appl. Spectrosc. – 2024. – Vol. 91, № 5. – P. 1032–1041. [Журн. прикл. спектр. – 2024. – Т. 91, № 5. – С. 699–708.]
Abstract: The electronic structure of cylindrical conjugated macromolecules of boron and nitrogen atoms modeling short open nanotubes of zigzag (n,0) and armchair types (n,n) was calculated using density functional theory with the B3LYP hybrid functional in the 6–31G basis set. Their stability as a function of diameter and length was studied. It was shown that a constant electric field applied along the tubes led to a compression of the energy gap in the electron energy spectrum of the nanotubes up to ≈0.2 eV. The threshold of field electron emission from boron-nitride nanotubes was calculated in the framework of the emission molecular orbitals theory. It was shown that, despite conjugated systems of boron-nitride and carbon nanotubes being isoelectronic, substitution of carbon atoms in the nanotube framework of nitrogen and boron atoms led to a decrease in the threshold field strength of the field emission. It was found that the diameter of boron-nitride nanotubes had virtually no effect on the emission molecular orbital.
Abstract (in another language): В рамках метода функционала плотности с использованием гибридного функционала B3LYP в базисе 6-31G рассчитано электронное строение цилиндрических сопряженных макромолекул из атомов бора и азота, моделирующих короткие открытые нанотрубки zigzag (n,0) и armchair (n,n) типов. Изучена их стабильность в зависимости от диаметра и длины. Показано, что приложенное вдоль трубок постоянное электрическое поле приводит к “сжатию” энергетической щели в спектре энергий электронов нанотрубок до ≈ 0.2 эВ. В рамках теории эмиссионных молекулярных орбиталей рассчитан порог автоэлектронной (полевой) эмиссии из бор-нитридных нанотрубок. Показано, что, несмотря на изоэлектронность сопряженных систем бор-нитридных и углеродных нанотрубок, замещение в каркасе нанотрубок атомов углерода на атомы азота и бора приводит к уменьшению пороговой напряженности поля автоэлектронной эмиссии. Выявлено, что диаметр бор-нитридных нанотрубок практически не влияет на эмиссионную молекулярную орбиталь.
URI: https://elib.bsu.by/handle/123456789/324426
ISSN: 0021-9037
0514-7506
DOI: 10.1007/s10812-024-01817-6
Sponsorship: Работа поддержана государственной программой научных исследований Республики Беларусь “Конвергенция-2025”. [The work was supported by the State Program of Scientific Research of the Republic of Belarus "Convergence-2025."]
Licence: info:eu-repo/semantics/openAccess
Appears in Collections:Кафедра физики полупроводников и наноэлектроники (статьи)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
JAS1032-1041.pdf599,23 kBAdobe PDFView/Open
ZhPS699-708.pdf1,1 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record Google Scholar



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.