¹Институт математических проблем биологии - филиал Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Пущино, Россия
²Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
³Томский политехнический университет, Томск, Россия
⁴Сибирский государственный медицинский университет, Томск, Россия
⁵Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, Россия

Аннотация. Представлены результаты исследования электростатического потенциала и работы выхода с поверхности гидроксиапатита (ГАП). Для исследования электростатического потенциала и работы выхода электрона с поверхности ГАП применяется моделирование структур ГАП и расчеты их свойств методами теории функционала плотности (ТФП). Для выполнения этого моделирования и расчетов используется модель суперячейки ГАП, расширенная до структуры, включающей область вакуумного пространства вблизи поверхности ГАП. Работа выхода электронов рассчитывалась с помощью программы Quantum ESPRESSO. Для построения модели была взята поверхность  с ориентацией (001), толщина всей модели  ~26.5 Å, толщина ГАП подложки ~12.5 Å, толщина слоя вакуума ~14 Å. Равновесное состояние всей модели достигается релаксацией ее поверхностных слоев ГАП, оставляя внутренние слои при 5.2 Å с фиксированными положениями атомов. После оптимизации исходной структуры ГАП, были смоделированы модификации поверхностного слоя (замещения Ca на Mg, Mn, Sr, Se; удаление/введение Ca), а также рассчитаны изменения работы выхода и профиля потенциала. Анализ  полученных результатов с известными данными показывает хорошее их согласие. 

Ключевые слова: гидроксиапатит, теория функционала плотности, поверхность, работа выхода, электростатический потенциал,  замещения, катионы, дефекты