2D-кристаллы с пятью межатомными связями типа сеток Кеплера

Актуальность и цели. Из 2D-кристаллических материалов хорошо известны графен и графеноподобные структуры в виде плоских атомных сеток с шестиугольными ячейками. Между тем это только одна из одиннадцати возможных плоских сеток, состоящих из правильных многоугольников (сеток Кеплера). Еще пять из них описывают предложенные нами ранее и исследованные также рядом других авторов так называемые супракристаллы. Целью данной работы является исследование возможности устойчивого существования 2D-кристаллических решеток в виде сеток Кеплера типов $343^2 4$, $3^3 4^2$ и $3^4 6$ (обозначения даны в символах Шлефли). Материалы и методы. Объектами исследования являются 2D-кристаллические структуры, состоящие из атомов пятой группы (P, As, Sb, Bi) и шестой группы (S, Se, Te) таблицы Менделеева. Численные расчеты длины межатомных связей, отвечающих равновесному состоянию структуры, производились на основе DFT-методов с использованием программного пакета VASP в версии 4.6. Результаты. Показано, что среди таких новых 2D-кристаллов могут быть как металлы, так и диэлектрики и полупроводники. Кроме того, некоторые из них могут обладать пироэлектрическими и пьезоэлектрическими свойствами. Выводы. Новые кеплеровские кристаллы могут быть использованы при создании наноэлектронных и наноэлектромеханических устройств.