عادل کاظم شاکرالوایلی - گروه فیزیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
محمود رضایی رکن آبادی - گروه فیزیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
محمد بهدانی - گروه فیزیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
بشرا قنبری شوهانی - گروه فیزیک، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

مقدمه: پنتاگرافن یک آلوتروپ جدید کربنی است که از پنج ضلعی های کربن تشکیل شده است. اتم های کربن در پنتاگرافن هیبرید sp2 و sp3 دارند، وجود هیبرید sp3 باعث کاهش تنش در ساختار می شود [1-2].روش محاسبات: محاسبات با استفاده از کد نرم افزاری سایستا و براساس نظریه تابعی چگالی انجام شده است. تعداد نقاط k برای توصیف منطقه اول بریلوین به صورت 1×5×5 بر پایه روش مونخورست –پک انتخاب شده و انرژی قطع 50 Ry برای انتگرال گیری در فضای حقیقی درنظر گرفته شده است. مختصات کلیه اتم ها واهلیده شدند تا وقتی نیروی وارد بر هر اتم کمتر از 0.01 eV/Å شود. یک لایه خلا 5 Å برای جلوگیری از برهم کنش های ممکن با لایه های همسایه لحاظ شده است.نتایج و بحث: بررسی نتایج نشان می دهد که پنتاگرافن ساختار شبه صفحه ای دارد و میزان خمیدگی ساختار0.65 Å است. مطالعه خواص الکترونی نشان می دهد که این ساختار نیمرسانایی با گاف نواری غیر مستقیم است. با اعمال میدان الکتریکی در جهت محورهای x، y، xy و z و با شدت 0.1 , 1 V/Å ملاحظه می شود که تغییری در اندازه گاف نواری ایجاد نمی شود و تنها باعث جابجایی نوارهای انرژی به اندازه 0.08 eV به طرف انرژی های بالاتر می شود.

تک لایه پنتاگرافن، نظریه تابعی چگالی، خواص الکترونی