НАУЧНЫЙ ОТЧЕТ «Цифровое моделирование новых наноматериалов» проект № К6-2022-041 по теме НИР № В523004: В рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» и мероприятий направленных на проведение прорывных научных исследований и создание наукоемкой продукции и технологий, наращивание кадрового потенциала сектора исследований и разработок Этап 1 (01.07.2022 - 31.12.2022) промежуточный

Цель работы – теоретическое изучение новых двумерных материалов, их свойств для применения их в областях спинтроники, катализа, очистки воды. В процессе работы проводились теоретические исследования двумерных материалов методами теории функционала электронной плотности. В ходе выполнения проекта выполнено теоретическое исследование новой магнитной гетероструктуры на основе полуметаллического сплава CFGG и MoS2. Проведен анализ электронных и магнитных свойств вблизи границы раздела. Выполнен расчет спин транспортных свойств и изучен эффект туннельного магнетосопротивления. Проведено моделирование границы раздела на основе нанолент Ta2Ni3Se8 и подложки меди. Выполнена процедура зонного выравнивания и изучены электронные свойства гетероструктуры. Исследованы структурные и электронные свойства графен/Al2O3. Описано изменение зонной структуры графена для различных дефектов и терминаций подложки. Предложена модель формирования зародыша графена на дефектах и ступеньках сапфира. С помощью потенциалов машинного обучения исследована нуклеация алмазных фаз в плёнках биграфена с разориентированными слоями при осаждении на поверхность биграфена атомов водорода. Было показано, что нуклеация алмаза возможна при малых углах разориентации слоёв. Проведено систематическое исследование свойств алмазных плёнок с комбинацией различных атомов и молекулярных групп на поверхности. Среди них найдены наиболее термодинамически стабильные фазы и показано, что структура пленки зависит от начальной укладки бислойного графена. Проведено моделирование нуклеации диамановой пленки из бислойного графена, расположенного на металлической подложке. Проведено исследование нитрида бора в качестве сорбента для биологических загрязнителей сточных вод. Показано, что наночастицы на основе h-BN способны полностью адсорбировать антибиотики из раствора за 14 дней. Теоретически показано, что нитрид бора с имплантированными атомами металла может выступать в качестве одноатомного катализатора в процессе конверсии метана.