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碳化硅蜂窝结构中缺陷与吸附原子的第一性原理研究

材料科学 2010-03-08 v1 无序系统与神经网络

摘要

我们采用第一性原理平面波方法,研究了二维(2D)蜂窝结构单层碳化硅(SiC)及其准一维扶手椅型纳米带的力学、电子和磁学性质。为了揭示维度效应,还简要研究了三维块体和一维原子链SiC。计算得到的键长、内聚能、电荷转移和带隙显示出明显的维度效应。基于声子频率计算的稳定性分析表明,二维SiC单层在平面几何中是稳定的。我们发现,蜂窝结构的二维SiC单层及其裸露和氢钝化的纳米带是离子型、非磁性、宽禁带半导体。自能修正后带隙进一步增大。利用应变能计算研究了力学性质。还研究了各种空位缺陷、吸附原子和替代杂质对二维SiC单层及其扶手椅型纳米带电子和磁学性质的影响。其中一些被发现能影响物理性质并获得磁矩的空位缺陷和杂质,可用于功能化SiC蜂窝结构。

关键词

引用

@article{arxiv.1003.1318,
  title  = {A First-Principles Study of Defects and Adatoms in Silicon Carbide Honeycomb Structures},
  author = {E. Bekaroglu and M. Topsakal and S. Cahangirov and S. Ciraci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1003.1318},
  year   = {2010}
}

备注

please see published version. http://prb.aps.org/abstract/PRB/v81/i7/e075433