В работе [37] проводилось теоретическое исследование структурных, энергетических и оптических свойств. Расчёты выполнялись при помощи метода функционала плотности DFTB.
В процессе компьютерного моделирования было найдено два вида структурного строения гибридизированный и зигзагообразный (рисунок 21).
а – стулообразная нанотрубка; б – зигзагообразная нанотрубка
Рисунок 21 – Нанотрубки ZnS оптимизированный методом DFTB
Средняя длина связи Zn-S зигзагообразных наноструктурах составляет 0.23 нм, а стулообразных структур также 0.23 нм соответственно.
Cледует отметить, что для зигзагообразных нанотрубок ширина запрещенной зоны уменьшается с увеличением радиуса трубки, в то время как для стулообразных запрещенная зона сначала увеличивается, а затем уменьшается. Существует два фактора для увеличения или уменьшения запрещенной зоны с радиусом трубы. Первый - эффект квантового удержания, которое приводит к уменьшению запрещенной зоны с увеличением радиуса трубки, а второй эффект может быть связан с индуцированной кривизной [38]. Это говорит нам о том, что гибридизированные связи в стулообразных структурах образуют дефекты структуры и ухудшают электронные свойства трубок.
|
|
Напротив, в зигзагообразных нанотрубках квантовые размерные эффекты преобладают над деформирующими эффектами, что позволяет им обладать отличительно лучшими характеристиками.
При сравнении углеродных нанотрубок и нанотрубок ZnS было найдено, что энергия деформации нанотрубок ZnS гораздо меньше и уменьшается с увеличением радиуса трубки и нечувствительно к спиральности трубки.