类石墨烯氮化碳（C$_3$N）中的反常热输运行为
材料科学
2019-04-02 v1 计算物理
摘要
超越石墨烯的新型二维碳基材料因其在纳米/光/自旋电子学、催化、传感器、清洁能源等方面的应用前景而被深入研究。最近，报道了二维单晶氮化碳（C3N）的可控大规模合成，这是首个也是唯一无孔、单层的结晶氮化碳，具有引人入胜的性质。在此，我们对单层 C3N 与其母体石墨烯之间的热输运进行了比较研究。C3N 的热导率（k）表现出反常的温度依赖关系，完全不同于常见晶体材料，并大幅偏离著名的 k~1/T 关系。此外，令人惊讶地发现，尽管 C3N 具有与石墨烯相似的平面蜂窝结构（其 k 在拉伸时降低），施加双边拉伸应变却增大了 C3N 的 k。基于轨道投影电子结构分析和电子局域函数（ELF），为 C3N 中 N 的孤对电子与 C 原子的成键电子之间的相互作用提供了直接证据，从而揭示了潜在机制。我们的研究不仅对类石墨烯 C3N 中的热输运进行了全面探究，也揭示了其反常性质的物理起源，深化了对二维材料中声子输运的理解。
引用
@article{arxiv.1904.00316,
title = {Anomalous thermal transport behavior in graphene-like carbon nitride (C$_3$N)},
author = {Guangzhao Qin and Zhenzhen Qin and Huimin Wang and Jianjun Hu and Ming Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.00316},
year = {2019}
}
备注
10 figures, 12 pages, partially available at http://publications.rwth-aachen.de/record/727017/files/727017.pdf