Ab initio исследование структуры ориентированных пленок линейно-цепочечного углерода

В настоящей работе проведено ab initio исследование углеродного пленочного материала – ориентированных углеродных пленок, состоящих из изогнутых углеродных цепочек, плотно упакованных в гексагональную ячейку. Представлена новая структурная модель пленок. Показано, что для стабилизации их структуры необходима примесь водорода. Определены межатомные расстояния в пленке как между цепочками, так и вдоль них, а также угол изгиба углеродных цепочек. Показано, что атомы углерода в цепочках имеют полииновый тип связи. Теоретически определенные в данной работе расстояния между цепочками ($5.0$ Å) прекрасно согласуются с опубликованными ранее экспериментальными данными. Анализ плотности электронных состояний показал, что такие пленки обладают диэлектрическими свойствами с запрещенной зоной около $0.43$ эВ. Также было проведено исследование распределения плотности заряда вдоль цепочек в составе пленки, что позволило предложить модель структурной устойчивости таких пленок.