Расчет энергии связи во фрагменте молекулы тефлона с помощью теории функционала плотности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Для объяснения повышенного выхода положительных частиц с поверхности положительно заряженного диэлектрика было произведено компьютерное моделирование с помощью теории функционала плотности. Модельная система представляла собой фрагмент молекулы тефлона (CF2) в вакууме. Была рассчитана энергия связи атомов в данной системе в нейтральном состоянии (без удаления электронов из системы), после чего проведен аналогичный расчет для ионизованного фрагмента молекулы тефлона (с удалением одного электрона из системы атомов). Расчеты показали, что энергия полной диссоциации одного фрагмента молекулы тефлона в нейтральном состоянии равна 11.02 эВ, что с хорошей точностью соответствует экспериментальным данным. Значение энергии связи в ионизованном фрагменте молекулы равно 2.86 эВ, а фрагмент молекулы тефлона диссоциирует на нейтрально заряженный атом фтора и положительно заряженный фрагмент CF. В расчетах с учетом дипольного момента фрагмента молекулы тефлона значение энергии связи получилось равным 2.75 эВ, фрагмент молекулы тефлона также диссоциировал на нейтральный атом фтора и положительно заряженный фрагмент CF. Полученные результаты могут быть причиной повышенного выхода положительных частиц с поверхности положительно заряженного массивного диэлектрика.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. С. Москаленко

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: ivan.gainullin@physics.msu.ru
Россия, Москва

Ю. А. Мелкозерова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: ivan.gainullin@physics.msu.ru
Россия, Москва

И. К. Гайнуллин

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: ivan.gainullin@physics.msu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Helium Ion Microscopy. / Ed. Hlawacek G., Golzahauser A. Springer International Publishing, 2016. P. 526. https://www.doi.org/10.1007/978-3-319-41990-9
  2. Petrov Yu.V., Anikeva A.E., Vyvenko O.F. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2018. V. 425. P. 11. https://www.doi.org/10.1016/j. nimb.2018.04.001
  3. Ohya K., Yamanaka T., Takami D., Inai K. // Proc. SPIE. 2010. V. 7729. P. 146. https://www.doi.org/10.1117/12.853488
  4. Rau E.I., Evstafeva E.N., Andrianov M.A. // Phys. Solid State. 2008. V. 50. P 621. https://www.doi.org/10.1134/S1063783408040057
  5. Fakhfakh S., Jbara O., Belhaj M., Fakhfakh Z., Kallel A., Rau E.I. // Europ. Phys. J. Appl. Phys. 2003. V. 21. № 2. P. 137. https://www.doi.org/10.1051/epjap:2003001
  6. Baragiola R.A., Shi M., Vidal R., Dukes C. // Phys. Rev. B. 1998. V. 58. № 19. P. 13212. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.58.13212.
  7. Shi J., Fama M., Teolis B., Baragiola R.A. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 268. № 19. P. 2888. https://www.doi.org/10.1016/j.nimb.2010.04.013
  8. Yogev S., Levin J., Molotskii M., Schwarzman A., Avayu O., Rosenwaks Y. // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. Iss. 6. P. 064107. https://www.doi.org/10.1063/1.2895194
  9. Nagatomi T., Kuwayama T., Takai Y., Yoshino K., Morita Y., Kitayama M., Nishitani M. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. Iss. 8. P. 084104. https://www.doi.org/10.1063/1.2888957
  10. Nagatomi T., Kuwayama T., Yoshino K., Takai Y., Morita Y., Nishitani M., Kitagawa M. // J. Appl. Phys. 2009. V. 106. Iss. 10. P. 104912. https://www.doi.org/10.1063/1.3259428
  11. Ohya K. // J. Vacuum Sci. Technol. B. 2014. V. 32. Iss. 6. P. 06FC01. https://www.doi.org/10.1116/1.4896337
  12. Minnebaev K.F., Rau E.I., Tatarintsev A.A. // Phys. Solid State. 2019. V. 61. P. 1013. https://www.doi.org/10.1134/S1063783419060118
  13. Rau E.I., Tatarintsev A.A., Zykova E.Yu. Markovets (Ozerova) K.E., Minnebaev K.F. // Vacuum. 2020. V. 177. P. 109373. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2020.109373
  14. Зыкова Е.Ю., Иешкин А.Е., Миннебаев К.Ф., Озерова К.Е., Орликовская Н.Г., Рау Э.И., Татаринцев А.А. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2023. № 2. https://www.doi.org/10.55959/MSU0579-9392.78.2320302
  15. Kohn W., Sham L.J. // Phys. Rev. 1965. V. 140. № 4A. P. A1133. https://www.doi.org/10.1103/PhysRev.140.A1133
  16. Gainullin I.K. // Phys. Rev. A. 2017. V. 95. № 5. P. 052705. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevA.95.052705
  17. Gainullin I.K. // Computer Phys. Comm. 2017. V. 210. P. 72. https://www.doi.org/10.1016/j.cpc.2016.09.021
  18. Goldberg A., Yarovsky I. // Phys. Rev. B. 2007. V. 75. № 19. P. 195403. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.75.195403
  19. Lininger C.N., Gauthier J.A., Li W.-L., Rossomme E., Welborn V.V., Lin Z., Head-Gordon T., Head-Gordon M., Bell A.T. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2021. V. 23. № 15. P. 9394. https://www.doi.org/10.1039/D0CP03821K
  20. Ciufo R.A., Han S., Floto M.E., Eichler J.E., Henkelman G., Mullins C.B. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. № 27. P. 15281. https://www.doi.org/10.1039/D0CP02410D
  21. Liao X., Lu R., Xia L., Wang Z., Zhao Y. // Energy Environmental Mater. 2022. V. five. № 1. P. 157. https://www.doi.org/10.1002/eem2.12204
  22. Løvvik O.M. // Surf. Sci. 2005. V. 583. № 1. P. 100. https://www.doi.org/10.1016/j.susc.2005.03.028
  23. Москаленко С.С., Мелкозерова Ю.А., Иешкин А.Е., Гайнуллин И.К. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2024. № 3. С. 6 https://www.doi.org/10.55959/MSU0579-9392.79.2430303.
  24. Мелкозерова Ю.А., Гайнуллин И.К. // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2023. № 4. С. 115. https://www.doi.org/10.55959/MSU0579-9392.79.2340504
  25. Москаленко С.С., Гайнуллин И.К. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. №1. C. 103. https://www.doi.org/10.31857/S1028096022110152
  26. Hildenbrand D.L. // Chem. Phys. Lett. 1975. V. 32. № 3. P. 523. https://www.doi.org/10.1016/0009-2614(75)85231-6
  27. Sigmund P. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 1987. V. 27. № 1. P. 1. https://www.doi.org/10.1016/0168-583X(87)90004-8

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Модельная система фрагмента молекулы тефлона (CF2). Черным цветом изображены атомы углерода (C), серым цветом изображены атомы фтора (F).

Скачать (60KB)
Метаданные

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025