Физико-химические свойства золотых фуллеренов

Актуальность и цели. Целью данной работы является исследование энергетические спектров, уравнения на химпотенциал, энергии основного состояния и плотности электронного состояния золотых фуллеренов, содержащих 32, 42 и 50 атомов золота. Материалы и методы. Для описания свойств золотых фуллеренов мы построили теоретическую модель, в рамках которой можно вычислить физико-химические характеристики исследуемых фуллеренов из атомов золота. Исходили из того, что энергии s -электронов в атоме Au лежат ниже по сравнению с энергиями d-электронов, поэтому за транспортные и другие физико-химические свойства в исследуемых наносистемах отвечают d-электроны. Для решения этой задачи использовали модель Хаббарда. Результаты. Вычислены и исследованы антикоммутаторные функции Грина, получены уравнения на химпотенциал, построены энергетические спектры. Затем были вычислены энергии основного состояния и плотность электронных состояний в модели Хаббарда в приближении статических флуктуаций. Выводы. Исследования показали, что все три фуллерена являются стабильными, энергия основного состояния в перерасчете на один атом фуллерена показала, что фуллерен $Au_{50}$ из рассматриваемых фуллеренов самый стабильный. Следует отметить, что золотые фуллерены, состоящие из атомов благородного металла, обладают полупроводниковыми свойствами. Поведение ширины запрещенной энергии по мере увеличения числа атомов в фуллерене позволяет прогнозировать переход полупроводник-метал в случае более тяжелых фуллеренов, состоящих из большего числа атомов золота.