The object of research, development or design (in Russian) : Одномерные и двумерные Ван-дер-Ваальсовые наногетероустройства на основе дихалькогенидов переходных металлов

The object of research, development or design (in Kazakh) : Өтпелі металл дихалькогенидтеріне негізделген бір өлшемді және екі өлшемді Ван-дер-Ваальс наногетероқұрылғылары

Aim of work (in Russian) : Разработка атомистических моделей одномерных и двумерных Ван-дер-Ваальсовых наногетероустройств на основе дихалькогенидов переходных металлов в сочетании с другими графеноподобными материалами и исследование их электронных и квантово-транспортных свойств из первых принципов при воздействии различных факторов

Aim of work (in Kazakh) : Басқа графен тәріздес материалдармен бірге, өтпелі металдар дихалькогенидтері негізіндегі бірөлшемді және екіөлшемді Ван-дер-Ваальстық наногетероқұрылғылардың атомистикалық модельдерін жасақтау және алғашқы қағидаттардан, әртүрлі факторлар әсері кезінде олардың электрондық және кванттық-транспорттық қасиеттерін зерттеу

Методы исследования (на русском) : Компьютерное моделирование электрических характеристик наноструктур производилось в рамках теории функционала плотности в сочетании методом неравновесных гриновских функций и использованием приближения локальной плотности. Для расчета вольтамперной характеристики и дифференциальной проводимости сначала определяется спектр (функция) пропускания рассматриваемого наноустройства. Вольтамперная характеристика наноструктуры рассчитывается на основе уравнения Ландауэра, указывающего фундаментальную связь электрического тока со спектром пропускания. Компьютерное моделирование оптических характеристик оптимизированных нанотрубок производилось в рамках DFT-GGA с применением уравнения Kubo-Greenwood. При расчете оптических характеристик нанотрубок расширение орбиталей Кона-Шэма осуществлялось применением базиса атомных орбиталей с двойной дзета-поляризацией, при этом волновые функций электронов были разложены энергией обрезания сетки 360 Ry.

Методы исследования (на казахском) : Наноқұрылымдардың электрлік сипаттамаларын компьютерлік модельдеу тығыздық функционалының теориясы шеңберінде тепе-теңсіз Грин функциялары әдісімен және жергілікті тығыздық жуықтауын қолдану арқылы жүргізілді. Вольтамперлік сипаттаманы және дифференциалды өткізгіштікті есептеу үшін алдымен қарастырылып отырған наноқұрылғылардың өткізу спектрі (функциясы) анықталады. Наноқұрылым вольтамперлік сипаттамалары электр тогының өткізу спектрімен іргелі байланысын көрсететін Ландауэр теңдеуі негізінде есептеледі. Оңтайландырылған нанотүтікшелердің оптикалық сипаттамаларын компьютерлік модельдеу DFT-GGA шеңберінде Kubo-Greenwood теңдеуін қолдана отырып жасалды. Нанотүтікшелердің оптикалық сипаттамаларын есептеу кезінде Кон-Шэм орбитальдарының кеңеюі қос дзета поляризациясы бар атомдық орбитальдар базисін қолдану арқылы жүзеге асырылды, электрондардың толқындық функциялары 360 Ry торын кесу энергиясымен ыдырады.

Obtained results and novelty (in Russian) : В рамках теории функционала электронной плотности определены оптические и электронные характеристики MoS2(n,n)- и MoSe2(n,n)-нанотрубок, а также одномерных Ван-дер-Ваальсовых наногетероустройств на их основе. Выявлено, что с увеличением диаметра MoS2(n,n)- и MoSe2(n,n)-нанотрубок увеличивается их ширина запрещенной зоны. Выявлено, что металлические Ван-дер-Ваальсовые наноструктуры MoS2(8,8)@MoSe2(16,16) и MoS2(6,6)@MoSe2(14,14) обладают относительно высокой статической диэлектрической проницаемостью 6,5367 и 3,0756, что позволяет им эффективно взаимодействовать с электрическим полем. Обнаружено, что Ван-дер-Ваальсовые наноструктуры MoSe2(6,6)@MoS2(14,14) и MoSe2(8,8)@MoS2(16,16) проявляет полупроводниковую природу с шириной запрещенной зоны 0,174 эВ и 0,53 эВ, соответственно. Выявлено, что в зонной структуре MoS2(6,6)@MoSe2(14,14) и MoS2(8,8)@MoSe2(16,16) появляются новые особенности, показывающие о возможном образовании новой наносистемы с предположительно металлическими свойствами. Выявлено, что на вольтамперной характеристике подобных устройств возникают отчетливые ступенчатые участки, напоминающие «кулоновские лестницы», а на dI/dV-спектре появляются осцилляции с постоянным периодом по напряжению 0,448 В. Обнаружено, что наноустройства, где MoSe2-трубки малого радиуса интеркалированы в MoS2-трубки большого радиуса, обладают вентильными свойствами.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Электрондық тығыздық функционалының теориясы шеңберінде MoS2(n,n)- және MoSe2(n,n)-нанотүтікшелердің, сондай-ақ олардың негізінде бір өлшемді Ван-дер-Ваальс наногетероқұрылғыларының оптикалық және электрондық сипаттамалары анықталды. MoS2(n,n) және MoSe2(n,n) нанотүтікшелерінің диаметрлерінің өсуімен олардың тиым салу зонасының ені ұлғаятыны анықталды. MoS2(8,8)@MoSe2(16,16) және MoS2(6,6)@MoSe2(14,14) металлтәрізді Ван-дер-Ваальс наноқұрылымдарының салыстырмалы түрде жоғары статикалық 6,5367 және 3,0756 диэлектрлік өткізгіштігі бар екендігі анықталды, бұл олардың электр өрісімен тиімді әрекеттесуіне мүмкіндік береді. MoSe2(6,6)@MoS2(14,14) және MoSe2(8,8)@MoS2(16,16) Ван-дер-Ваальс наноқұрылымдары тиісінше 0,174 эВ және 0,53 эВ тыйым салу ені бар жартылай өткізгіш табиғатты көрсететіні анықталды. MoS2(6,6)@MoSe2(14,14) және MoS2(8,8)@MoSe2(16,16) зоналық құрылымында металдық қасиеттері бар жаңа наножүйенің пайда болатындығы анықталды. Мұндай құрылғылардың вольтамперлік сипаттамасында "кулондық баспалдақтарға" ұқсайтын айқын сатылы учаскелер пайда болатыны анықталды, ал dI/dV спектрінде кернеуі 0,448 В тұрақты кезеңмен тербелістер пайда болады. Шағын радиусты MoSe2 түтіктері үлкен радиусты MoS2 түтіктеріне интеркалацияланған наноқұрылғылардың вентильдік (диод) қасиеттері бар екені анықталды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Ширина запрещенной зоны нанотрубок, вольтамперные и dI/dV-характеристики одномерных Ван-дер-Ваальсовых наногетероустройств, комплексная функция диэлектрической проницаемости нанотрубок из дихалькогенидов переходных металлов

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Нанотүтікшелердің тиым салу зонасының ені, бір өлшемді Ван-дер-Ваальс наногетероқұрылғыларының вольтамперлік және dI/dV-сипаттамалары, өтпелі металл дихалькогенидтерінен жасалған нанотүтікшелердің диэлектрлік өткізгіштігінің кешенді функциясы

Level of implementation (in Russian) : Полученные научные результаты опубликованы в рецензируемых изданиях

Level of implementation (in Kazakh) : Алынған ғылыми нәтижелер рецензияланатын басылымдарда жарияланды

Efficiency (in Russian) : Полученные результаты могут быть применены при разработке новых перспективных электронных и оптических приборов наноэлектроники

Efficiency (in Kazakh) : Алынған нәтижелер наноэлектрониканың жаңа перспективалы электрондық және оптикалық аспаптарын әзірлеу кезінде қолданылуы мүмкін

Field of application (in Russian) : Полученные фундаментальные закономерности могут быть полезными для дальнейшего развития технологии создания новых компонентов электроники

Field of application (in Kazakh) : Алынған іргелі заңдылықтар электрониканың жаңа компоненттерін құру технологиясын одан әрі дамыту үшін пайдалы болуы мүмкін