Исследование энергетики углеродных нанотрубок безорбитальным методом в рамках теории функционала плотности

В данной работе изучена зависимость энергии связи атомов углерода в нанотрубках от величины диаметра трубок. Для вычисления энергии связи использовался полноэлектронный безорбитальный метод моделирования, развитый нами в рамках теории функционала плотности. Исследованы нанотрубки конечной длины с открытыми концами типа «кресло» (armchair). Диаметр трубок $D$ варьировался от $0,68$ до $1,50$ нм, а количество входящих в них атомов изменялось от $80$ до $320$. Были рассмотрены три набора трубок: длина трубок в первом наборе составляла $0,87$ нм, во втором — $1,36$ нм, в третьем — $1,86$ нм. Для первого набора минимум энергии связи ($-7,50$ эВ) найден при $D_{min} = 1,22$ нм, для второго набора при $D_{min} = 1,00$ нм ($-7,62$ эВ), для третьего — при $D_{min} = 1,06$ нм ($-8,01$ эВ), что хорошо согласуется с многочисленными экспериментальными данными.