Структура и электронные свойства полиморфных разновидностей фторографена

Методом теории функционала плотности в градиентном приближении выполнены расчёты структуры и электронных свойств пяти основных полиморфных разновидностей фторографена, в которых атомы углерода находятся в эквивалентных структурных состояниях. Кристаллическая решётка слоя первого структурного типа относится к гексагональной сингонии, в её элементарной ячейке содержатся два атома фтора и два углеродных атома. Остальные структурные разновидности фторографена имеют кристаллические решётки, соответствующие орторомбической сингонии, в их элементарных ячейках содержится 8 или 16 атомов. Слоевая плотность фторографеновых полиморфов изменяется в диапазоне от 1.557 до 1.821 мг/м${}^2$, что примерно вдвое превышает плотность графеновых слоев 0.74 мг/м${}^2$. В результате расчётов зонной структуры и плотности электронных состояний установлено, что ширина запрещённых зон на уровне Ферми для структурных разновидностей фторографена изменяется от 3.04 до 4.19 эВ. Энергия сублимации полиморфов фторографена варьируется в диапазоне 14.08–14.32 эВ/CF. Это указывает на возможность устойчивого существования любой из основных структурных разновидностей фторографена при нормальных условиях.