GdI$_3$ fullerenes: a DFT study of structural and electronic properties

В работе предложено существование нуль-мерной фуллереноподобной формы иодида гадолиния (III). Сконструированы модели фуллеренов GdI$_3$ тетраэдрической, октаэдрической и икосаэдрической морфологии с размерами до $\sim$1000 атомов. Методом функционала электронной плотности исследованы их стабильность и электронные свойства. Аналогично другим известным неорганическим фуллеренам и нанотрубкам энергии свёртки фуллеренов GdI$_3$ уменьшаются с увеличением радиуса и всегда оказываются больше энергий свёртки нанотрубок GdI$_3$ тех же радиусов. Фуллерены с морфологией октаэдра или икосаэдра оказываются наиболее стабильными. Вне зависимости от размера и морфологии все рассмотренные фуллерены GdI$_3$ являются полупроводниками с вероятно ферромагнитным типом упорядочения при сверхнизких температурах. Щели ВЗМО-НСМО в электронной структуре фуллеренов GdI$_3$ оказываются на 1.1–1.7 эВ меньше, чем запрещённая щель для плоского монослоя GdI$_3$.