Effects of Basis set Superposition Error on DFT Model of C2N/Graphene Bilayer

Авторы

  • Дарья Витальевна Бабайлова Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Кирилл Вячеславлович Алантьев Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Мария Викторовна Каплун Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Екатерина Владимировна Аникина Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск
  • Татьяна Юрьевна Никонова Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

DOI:

https://doi.org/10.14529/mmph230307

Ключевые слова:

бислой C2N/графен, теория функционала электронной плотности, атомноподобные орбитали, плоские волны, ошибка суперпозиции базисного набора

Аннотация

Аннотация. В работе были исследованы структурные и энергетические характеристики бислоя C2N/графен с помощью метода функционала электронной плотности. Сравнивались два подхода к представлению волновой функции системы: плоские волны (пакет VASP) и атомноподобные орбитали (пакет SIESTA). Было показано, что для слабосвязанного бислоя необходимо учитывать поправку к ошибке суперпозиции базисного набора как при вычислении энергии связи слоев, так и при оптимизации геометрии. Иначе оценки величины энергии связи слоев будут завышены на 45–90 %, межслойное расстояние – занижено на 4–12 %. Для количественного согласия расчетов с атомноподобными орбиталями и плоскими волнами необходимо также оптимизировать атомноподобный базисный набор. В итоге вычисленные с дисперсионными поправками энергии связи слоев (0,17–0,22 Дж/м2) указывают на Ван дер Ваальсову связь между графеном и монослоем C2N.

Биографии авторов

Дарья Витальевна Бабайлова, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

студент

Кирилл Вячеславлович Алантьев, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

студент

Мария Викторовна Каплун, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

ассистент, кафедра физики наноразмерных систем

Екатерина Владимировна Аникина, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

кандидат физико-математических наук, кафедра физики наноразмерных систем

Татьяна Юрьевна Никонова, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

ассистент, кафедра физики наноразмерных систем

Загрузки

Опубликован

2023-08-02

Выпуск

Раздел

Физика