Трёхмерная структура и электронные свойства кристаллов, сформированных из слоёв гексагонального графена, функционализированного фтором

Расчёт трёхмерной структуры кристаллов фторографена был выполнен методом атом-атомного потенциала. Кристаллы фторированного графена были сформированы из пяти различных полиморфных разновидностей гексагонального графена, функционализированного фтором. В результате расчётов установлено, что межслоевое расстояние в кристаллах варьируется в диапазоне от 0.4727 до 0.5745 нм. Относительный сдвиг соседних слоёв, при котором наблюдается минимум энергии межслоевых связей, изменяется от нуля для кристаллов T1-типа до максимального значения, равного 0.1683 нм, в кристаллах T4-типа. Рассчитанная плотность кристаллов фторографена варьируется от 3.233 до 3.975 г/см${}^3$. В результате расчётов электронной структуры, выполненных методом теории функционала плотности, установлено, что ширина запрещённой зоны изменяется от 2.505 эВ в кристаллах CF T1-структурного типа до 3.666 эВ в кристаллах T4-типа. Значение ширины запрещённой зоны в трёхмерных кристаллах фторографена на 0.276–0.594 эВ меньше ширины запрещённой зоны для соответствующих изолированных монослоёв фторированного гексагонального графена.