Новый класс неуглеродных нанотрубок на основе элементов Al и P: структура и электронные свойства

Рассмотрен новый класс неуглеродных нанотрубок на основе элементов групп III–V: алюминия (Al) и фосфора (P). Расчет равновесной геометрии, энергетических характеристик и электронной структуры AlP нанотрубок с использованием теории функционала плотности показал, что они являются энергетически устойчивыми структурами. Обнаружено, что при сворачивании двумерной AlP гексагональной структуры в трубку требуется довольно низкая (примерно 0.01–0.07 эВ) энергия деформации. Установлено, что AlP нанотрубки являются широкозонными полупроводниками с шириной запрещенной зоны, лежащей в пределах 2.05–3.73 эВ с прямым (для типа “зигзаг”) и с непрямым (для типа “кресло”) переходами между потолком валентной зоны и дном зоны проводимости. Ширина запрещенной зоны этих нанотрубок увеличивается с ростом диаметра трубки, стремясь в пределе к значению запрещенной зоны для двумерного AlP гексагонального слоя.