<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" dtd-version="1.4" article-type="research-article" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Математическая физика и компьютерное моделирование</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">2587-6325</issn><issn publication-format="electronic">2587-6902</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15688/mpcm.jvolsu.2023.2.7</article-id><article-categories><subj-group><subject>Other</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">Эластопроводимость германеновых нанолент с изоморфными дефектами замещения</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Elastoconductivity of germanene nanoribbons with isomorphic substitutional defects</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Чибриков</surname><given-names>Антон Сергеевич</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Chibrikov</surname><given-names>Anton S.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><email>a.chibrikov@volsu.ru</email><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-3451-6262</contrib-id></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Лебедева</surname><given-names>Ольга Сергеевна</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Lebedeva</surname><given-names>Olga S.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><email>lebedeva_os@volsu.ru</email><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-3502-9570</contrib-id></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Лебедев</surname><given-names>Николай Геннадьевич</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Lebedev</surname><given-names>Nikolay G.</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><email>nikolay.lebedev@volsu.ru</email><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-4400-8982</contrib-id></contrib><aff-alternatives id="aff1"><aff xml:lang="en"><institution>Volgograd State University(Volgograd, Russian Federation)</institution></aff><aff xml:lang="ru"><institution>Волгоградский государственный университет(г. Волгоград, Российская Федерация)</institution></aff></aff-alternatives></contrib-group><pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2023-05-20"><day>20</day><month>05</month><year>2023</year></pub-date><volume>26</volume><issue>2</issue><fpage>73</fpage><lpage>87</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2023-03-12"><day>12</day><month>03</month><year>2023</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2023-05-15"><day>15</day><month>05</month><year>2023</year></date></history><permissions><license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/" xlink:title="CC BY-NC 4.0"><ali:license_ref>https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/</ali:license_ref><license-p xml:lang="ru">CC BY-NC 4.0</license-p></license></permissions><abstract xml:lang="ru"><p>В работе продемонстрированы результаты теоретического исследования пьезорезистивности примесных германеновых нанолент. Наноматериал содержит точечные изоморфные дефекты замещения разных концентраций двух типов изоморфных атомов IV группы: кремния (Si) и олова (Sn). Для изучения характеристик пьезорезистивного эффекта германена представлены функции зависимости продольной компоненты тензора эластопроводимости от величины относительной деформации растяжения (сжатия), типов и концентрации дефектов. Результаты проведенных расчетов показывают качественное согласие поведения пьезорезистивной константы германеновых нанолент для двух типов изоморфных дефектов и с литературными данными. Количественный анализ позволяет сделать вывод о том, что продольная компонента оказывается выше по модулю у нанолент с примесями олова, что указывает на более ярко выраженную пьезорезистивность материала.</p></abstract><abstract xml:lang="en" abstract-type="summary"><p>The results of the theoretical study of the impurity germanium nanoribbons piezoresistance are demonstrated in this article. The nanomaterial contains point isomorphic substitution defects of different concentrations of two types of isomorphic atoms of group IV: silicon (Si) and tin (Sn). The functions of the dependence of the longitudinal component of the elastic conductivity tensor on the magnitude of the strain of tension (compression), types and concentrations of defects are presented to study the characteristics of the piezoresistance effect. The results of the calculations show a qualitative agreement of the behavior of the piezoresistance constant of germanene nanoribbons for two types of isomorphic defects and with the literature data. Quantitative analysis allows us to conclude that the longitudinal component is higher in modulus in nanofilms with tin impurities, which indicates a more pronounced piezoresistance of the material. Conclusions are showed, that the impurity germanene with the tin atoms manifested more pronounced piezoresistance properties. It was be explained by high the electron mobility of the valence shell of this element compared to the germanium atom. This shell of the atom turns out to be more sensitive to deformations of the structure. Such material can be more effectively integrated as a basic element of semiconductor electronics devices due to the high susceptibility of its properties to the effects of deformations and the concentration of structural defects in accordance with this factor.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>пьзорезистивность</kwd><kwd>тензор эластопроводимости</kwd><kwd>приближение сильной связи</kwd><kwd>изоморфные дефекты</kwd><kwd>деформация растяжения и сжатия</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>piezoresistance</kwd><kwd>elastoconductivity tensor</kwd><kwd>tight coupling approximation</kwd><kwd>isomorphic defects</kwd><kwd>tensile and compressive deformation</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда № 2222-20048 (https://rscf.ru/project/22-22-20048/) и за счет средств бюджета Волгоградской области.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The study was supported by grant No. 2222-20048 from the Russian Science Foundation (https://rscf.ru/project/22-22-20048/) and by the Volgograd Region budget.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><ref id="ref1"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Герт, А. В. Эффективный гамильтониан силицена в присутствии электрического и магнитного полей / А. В. Герт, М. О. Нестоклон, И. Н. Яссиевич // ЖЭТФ. — 2015. — Т. 148, № 1. — C. 133–139. — DOI: 10.7868/S004445101611016X</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Изюмов, Ю. А. Теория сильно коррелированных систем. Метод производящего функционала / Ю. А. Изюмов, Н. И. Чащин, Д. С. Алексеев. — М. : Регулярная и хаотическая динамика, 2006. — 384 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Лебедева, О. С. Влияние деформаций растяжения и сжатия на пьезорезистивность углеродных нанотрубок и графеновых нанолент / О. С. Лебедева, Н. Г. Лебедев // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. — 2014. — Т. 189, вып. 1. — C. 26–34.</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Лебедева, О. С. Пьезорезистивный эффект. В примесных однослойных углеродных нанотрубках. В приближении «хаббард-i» / О. С. Лебедева, Н. Г. Лебедев // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. — 2014. — Т. 195, вып. 2. — C. 149–161.</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Лебедева, О. С. Эластопроводимость кресельных германеновых нанолент с донорными дефектами / О. С. Лебедева, Н. Г. Лебедев, И. А. Ляпкосова // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. — 2019. — Т. 12, № 4. — C. 38–49. — DOI: 10.18721/JPM.14101</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Степанов, Н. Ф. Квантовая механика и квантовая химия / Н. Ф. Степанов. — М. : Мир : Изд-во Моск. ун-та, 2001. — 519 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Чернозатонский, Л. А. Новые наноструктуры на основе графена: физико-химические свойства и приложения / Л. А. Чернозатонский, П. Б. Сорокин, А. А. Артюх // Успехи химии. — 2014. — Т. 83, № 3. — C. 251–279. — DOI: https://doi.org/10.1070/RC2014v083n03ABEH004367</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Aoki, H. Physics of Graphene / H. Aoki, M. S. Dresselhaus. — Cham : Springer, 2014. — 350 p. — DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-02633-6</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Lebedeva, O. S. The Effect of Isomorphic Impurities on the Elastic Conductivity of Dirac Structures / O. S. Lebedeva, N. G. Lebedev, I. A. Lyapkosova // Journal of Physics: Condensed Matter. — 2020. — Vol. 32, № 14. — Article ID: 145301. — DOI: https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab5f45</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Gert A.V., Nestoklon M.O., Yassievich I.N. Effektivnyy gamiltonian silitsena v prisutstvii elektricheskogo i magnitnogo poley [The Effective Hamiltonian of Silicene in the Presence of and a Magnetic Field]. ZhETF [Journal of Experimental and Theoretical Physics], 2015, vol. 148, no. 1, pp. 133-139. DOI: 10.7868/S004445101611016X</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Izyumov Yu.A., Chashchin N.I., Alekseev D.S. Teoriya silno korrelirovannykh sistem. Metod proizvodyashchego funktsionala [Theory of Strongly Correlated Systems. Generating Functional Method]. Moscow, Regulyarnaya i khaoticheskaya dinamika Publ., 2006. 384 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Lebedeva O.S., Lebedev N.G. Vliyanie deformatsiy rastyazheniya i szhatiya na pezorezistivnost uglerodnykh nanotrubok i grafenovykh nanolent [The Influence of the Stretching and Compression Deformations on the Piezoresistance of the Carbon Nanotubes and Graphene Nanoribbons]. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. Fiziko-matematicheskie nauki, 2014, vol. 189, iss. 1, pp. 26-34.</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Lebedeva O.S., Lebedev N.G. Pezorezistivnyy effekt. V primesnykh odnosloynykh uglerodnykh nanotrubkakh. V priblizhenii «khabbard-i» [The Piezoresistive Effect in Doped Single-Walled Carbon Nanotubes in the ‘‘Hubbard-I” Approach]. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. Fiziko-matematicheskie nauki, 2014, vol. 195, iss. 2, pp. 149-161.</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Lebedeva O.S., Lebedev N.G., Lyapkosova I.A. Elastoprovodimost kreselnykh germanenovykh nanolent s donornymi defektami [Elastic Conductivity of Germanene ‘‘ArmChair” Nanoribbons with Donor Impurities]. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. Fiziko-matematicheskie nauki, 2019, vol. 12, no. 4, pp. 38-49. DOI: 10.18721/JPM.14101</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Stepanov N.F. Kvantovaya mekhanika i kvantovaya khimiya [Quantum Mechanics and Quantum Chemistry]. Moscow, Mir Publ., Izd-vo Mosc. un-ta, 2001. 519 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Chernozatonskiy L.A., Sorokin P.B., Artyukh A.A. Novye nanostruktury na osnove grafena: fiziko-khimicheskie svoystva i prilozheniya [Novel Graphene-Based Nanostructures: Physicochemical Properties and Applications]. Uspekhi khimii [Russian Chemical Reviews], 2014, vol. 83, no. 3, pp. 251-279. DOI: https://doi.org/10.1070/RC2014v083n03ABEH004367</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Aoki H., Dresselhaus M.S. Physics of Graphene. Cham, Springer, 2014. 350 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-02633-6</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Lebedeva O.S., Lebedev N.G., Lyapkosova I.A. The Effect of Isomorphic Impurities on the Elastic Conductivity of Dirac Structures. Journal of Physics: Condensed Matter, 2020, vol. 32, no. 14, article ID: 145301. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-648X/ab5f45</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
