Dr.phys. Roberts Eglītis, vadošais pētnieks institūta Cietvielu elektronisko struktūru datormodelēšanas laboratorijā, ir līdzautors rakstam Dipoles in 4,12,4-graphyne (DOI 10.1016/j.apsusc.2021.148991) augsta rangs žurnālā Applied Surface Science, kura ietekmes faktors ir 6,182. Pārējie raksta autori ir Dong-Chun Yang (a), Yong-Bo Tan (b), Shamsa Bibi (d), Ran Jia (a,c), Hong-Xing Zhang (a) no (a) Jilinas Universitātes Teorētiskās Ķīmijas Institūta (Ķīna); (b) Langfangas Normāluniversitātes (Ķīna); (c) LU CFI; (d) Faisalabadas Lauksaimniecības Universitātes Ķīmijas Nodaļas (Pakistāna).
Kopš 1980-tiem gadiem veiksmīgi tiek sintezēti daudzi jauni oglekļa alotropi, piemēram, fullerēni, oglekļa nanocaurulītes, grafēns un grafdīns (graphdyne). Šiem alotropiem piemīt unikālas īpašības to īpašo ģeometrisko un elektronisko konfigurāciju dēļ. Grafēns, visstabilākais divdimensiju (2D) oglekļa alotrops, ir piesaistījis lielu uzmanību akadēmiskajās un rūpnieciskajās aprindās, pateicoties tā neparastajām mehāniskajām un elektroniskajām īpašībām, kas paver plašas izmantošanas iespējas tādās jomās kā elektronika, enerģijas uzglabāšanas materiāli, katalizatori, kā arī kurināmā elementu elektrodi. Tā veiksmīga sintēze un aizraujošo īpašību atklāšana motivē turpināt pētīt citus 2D oglekļa alotropus, tostarp grafīnu, T grafēnu, pentagrafēnu, dvīņu-grafēnu un citus. Turklāt visiem šiem jaunajiem oglekļa alotropiem piemīt arī daudz intriģējošu īpašību.
Šajā darbā B-N pāri kā dipolu avoti tika ievadīti 4,12,4-grafīnā. Saskaņā ar blīvuma funkcionālās teorijas (DFT) simulācijām leģēto 4,12,4 grafīna sistēmu elektroniskās konfigurācijas tika būtiski modificētas, pateicoties B-N dipolu izraisītiem iekšējiem elektriskajiem laukiem. Dažādas B-N pāru koncentrācijas un to izvietojums izmaina 4,12,4 grafīna elektronisko struktūru. Līdz ar to sistēma izrāda arī acīmredzamu plaknes pjezoelektriskumu. Turklāt tiešo aizliegto zonu var modulēt līmenī no 150 meV līdz 660 meV Perdū-Burkes-Ernzerhofa (Perdew-Burke-Ernzerhof) jeb PBE modelī. B-N dipoli var arī ievērojami uzlabot gaismas absorbciju, neizmainot absorbcijas apgabalu. Saskaņā ar šo pētījumu, dipolu manipulācijas 2D oglekļa materiālos ir efektīvs veids, kā iegūt funkcionālos materiālus ar dažām vēlamajām fizikālajām īpašībām.
