Електропровідність графену з різними розподілами дефектів заміщення та адсорбованих атомів
01.04.07 – фізика твердого тіла
к.ф.-м.н.

Дисертаційна робота стосується дослідження електротранспортних властивостей графену з різними типами точкових дефектів: атомами заміщення (на прикладі атомів Нітроґену), вакансіями або адсорбованими атомами (на прикладі атомів Калію).
Розроблено програмний пакет, який уможливлює вивчати електронні властивості й електропровідність допованого графену в межах методології Кубо–Ґрінвуда для ділянок, які містять мільйони вузлів. Проаналізовано вплив різних типів точкових дефектів (дефекти заміщення або адатоми) на електротранспортні характеристики графену. Показано, що допування графену атомами заміщення у різних просторових конфіґураціях (піридиноподібний та графітоподібний типи заміщення) істотно видозмінюють його електропровідність як кількісно, так і якісно. Виявлено, що при переході від їхнього випадкового до корельованого (впорядкованого) просторового розподілу відбувається підвищення електропровідності в декілька (десятки) разів, що є наслідком домінування короткосяжного розсіяння над далекосяжним за наявності близького або далекого порядків у просторовому розподілі точкових дефектів у графені. Показано, що впорядковане розташування атомів заміщення або адатомів, які адсорбовані безпосередньо над вузлами ґратниці графену, призводить до порушення симетрії графенової ґратниці і викликає відкриття забороненої зони, ширина якої лінійно залежить від концентрації цих дефектів. Одержані теоретичні результати узгоджуються з наявними в літературі експериментальними даними.
Ключові слова: графен, електропровідність, точкові дефекти.