Структура и свойства алмазоподобных углеродных нанотрубок

Выполнено первопринципное исследование структуры и свойств алмазоподобных углеродных нанотрубок, формируемых в процессе сворачивания алмазоподобного слоя L${}_{4}$. В результате расчётов методом теории функционала плотности установлено, что только алмазоподобные нанотрубки ($n$,0)${}_{{\rm L}_4}$, имеющие полипризматическую форму, могут устойчиво существовать. Точечная группа симметрии этих нанотрубок — $n/mmm$. Значение параметра трансляции находится в диапазоне от 1.6224 до 1.6342 Å. Молекулярно-динамические расчёты показали, что нанотрубка (5,0)${}_{{\rm L}_4}$, имеющая минимальную полную энергию, должна быть устойчивой до 150 К. Изолированная нанотрубка (5,0)${}_{{\rm L}_4}$ обладает высоким значением модуля Юнга (890 ГПа) и шириной запрещённой зоны в 0.6 эВ, характерной для полупроводника. Материал на основе жгутов алмазоподобных нанотрубок (5,0)${}_{{\rm L}_4}$ с плотной упаковкой можно экспериментально идентифицировать при использовании рассчитанной порошковой рентгенограммы.