Arsenene：二维褶皱与起伏的蜂窝状砷系统

近期，黑磷的单层蜂窝状结构磷烯（phosphorene）已在实验中制备成功，并迅速引起广泛关注。本文基于第一性原理计算，研究了砷系统蜂窝状结构的稳定性和电子性质。研究发现两种蜂窝状结构（褶皱型和起伏型）均是稳定的。参照磷烯的命名，我们将它们称为砷烯（arsenene）。我们发现褶皱型和起伏型砷烯均具有间接带隙。研究表明，通过施加应变可以调节起伏型和褶皱型砷烯的带隙。对于起伏型砷烯，当应变达到 6% 时发生带隙闭合，此时最近邻键角变得几乎相等。施加应变可引发间接带隙到直接带隙的转变。特别是，仅需 1% 的应变即可将起伏型砷烯转变为直接带隙半导体。我们的结果将为发光二极管和太阳能电池的应用开辟道路。