阿夫拉酚烯: 具有双苯-蒽醌框架的孔质二维碳单层及类型-II Dirac 线节点

碳的多样性使其能够形成具有独特性物性的多样化结构，这由其温和的电负性、较小的离子半径以及能够采用 \textit{sp}、\textit{sp\textsuperscript{2}} 和 \textit{sp\textsuperscript{3}} 混合态所致。本文介绍了三种新型二维碳全形态——$\alpha$、$\beta$ 和 $\gamma$-阿夫拉酚烯——由双苯和阿蒽醌构型构成，通过密度泛函理论计算进行研究。其热力学和动力学稳定性通过内离加能 ($-7.02$ 到 $-7.26$ eV/原子)、声子色散和 \textit{ab initio} 分子动力学模拟得到确认。电子结构分析显示，所有三种阿夫拉酚烯均表现出金属行为。所有阿夫拉酚烯特征具有类型-II Dirac 线节点 (DLN)。机械分析突显了显著的各向异性，主要表现在 $\gamma$-阿夫拉酚烯，其刚性最高。这些单层具有可调节的机械性能的孔质结构，使其成为纳米电子和能源存储应用的理想候选材料。通过拓展二维碳材料的家族，阿夫拉酚烯为功能纳米材料的设计提供了新的途径。