基于堆积错位的金刚石中板状缺陷的微观模型

我们提出了一种新的金刚石中常见的 $\{001\}$ 平面缺陷（即板状缺陷）的微观模型。该模型基于金刚石中可形成的 metastable 堆积错位，因为碳原子能够稳定地处于不同的键合配置中。在我们的模型中，平面缺陷的核心基本上是一个由三向配位 $sp^2$ 碳原子双层嵌入常规的 $sp^3$ 金刚石结构中。通过 ab initio 总能量计算确定了模型的性质。所有被归因于板状缺陷的显著实验特征，包括沿 $[001]$ 方向的晶格位移、$[110]$ 与 $[1\bar{1}0]$ 方向之间的不对称性、红外吸收峰 $B'$ 以及表明能隙中引入能级的宽发光线，都在我们的模型中自然得到解释。该模型在动力学方面也非常有吸引力，因为自然发生的剪切过程会导致 metastable 错位的形成。