Сибирский федеральный университет

Исследование деформаций монослойной пленки графена на Pt подложке выполнено методом компьютерного моделирования. Влияние подложки моделируется с помощью поверхностного потенциала. Атомы углерода в графене взаимодействуют между собой и с потенциалом подложки. Минимум потенциальной энергии определяет положение атомов углерода. Поиск равновесного положения атомов углерода выполняется с помощью метода Монте–Карло. Поперечные деформации графена являются энергетически выгодными из-за сильной связи между атомами углерода. Продольные деформации графена являются малыми. Модель использует потенциал Леннард–Джонса для вычисления потенциала подложки. Параметры потенциала вычисляются из равновесного состояния невозмущенной системы. Поверхностный потенциал вычисляется для одной элементарной ячейки и транслируется с помощью параллельного переноса на всю подложку. Взаимодействие между атомами углерода также описывается потенциалом Леннард-Джонса. Муаровые узоры в графене имеют сотовую сверхструктуру. Модель вычисляет зависимость периода муарового узора от угла между главными направлениями кристаллической решетки подложки и графена. Период муаровой сверхрешетки убывает при повороте пленки по нелинейному закону. Расчеты показывают наличие большого расстояния между подложкой и графеновой пленкой. Результаты моделирования находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными