Большинство синтезированных наноструктур оксида цинка (ZnO) в различных геометрических конфигурациях, таких как нанопроволоки , наностержни , наноремни и нанолисты, обычно имеют кристаллическую структуру вюрцита . Однако в результате расчетов по теории функционала плотности было обнаружено , что для ультратонких пленок ZnO графитоподобная структура энергетически более выгодна по сравнению со структурой вюрцита. [1] [2] Устойчивость этого фазового превращения решетки вюрцита в графитоподобную структуру пленки ZnO ограничена только толщиной примерно нескольких слоев Zn-O и впоследствии была подтверждена экспериментом. [3] Аналогичный фазовый переход наблюдался и в нанопроволоке ZnO, когда она подвергалась одноосной растягивающей нагрузке. [4] Однако с использованием первопринципного метода полного потенциала всех электронов было обнаружено, что фазовое превращение вюрцита в графитоподобное для ультратонких пленок ZnO не будет происходить в присутствии значительного количества кислорода. вакансии (Vo ) на Zn-концевой поверхности (0001) тонкой пленки. [5] Отсутствие структурно-фазового превращения было объяснено кулоновским притяжением на поверхностях. [5] Тонкие графитовые пленки ZnO структурно аналогичны многослойному графиту и, как ожидается, будут обладать интересными механическими и электронными свойствами для потенциальных наномасштабных применений. Кроме того, расчеты теории функционала плотности и экспериментальные наблюдения также показывают, что концентрация V o является самой высокой вблизи поверхностей по сравнению с внутренними частями наноструктур. [6] [7] Это связано с более низкими энергиями образования дефектов V o внутри наноструктур по сравнению с их поверхностью. [6] [7]