石墨烯基于六角氮化硼基底的能带间隙中的原子尺度基底松弛效应
介观与纳米尺度物理
2026-02-24 v1
摘要
我们评估了原子尺度基底晶格松弛方案对石墨烯基于六角氮化硼 (hexagonal boron nitride, h-BN) 基底结构在电荷中性处主能带间隙和次要价带间隙的影响。对于零扭角，主间隙从 fully relaxed suspended G/h-BN 双层结构中的约 30 meV，降至保持 remote h-BN 基底层刚性时的约 9 meV，再降至完全刚性结构中的约 3 meV。在存在松弛的情况下，主间隙在约 0.6° 处显示最大，与莫尔é 图案与石墨烯晶格向量对齐有关的能量稳定化相吻合；而次要价带间隙从约 12 meV 降至超过约 1° 时的零。对于所有滑动配置，一个小但有限的主间隙约 1 meV，偏好碳原子位于氮基上的电子占据，始终存在于 0° 到 30° 的扭角范围内；而在 30° 到 60° 的扭角范围内，间隙符号发生变化。
引用
@article{arxiv.2602.18893,
title = {Atomistic substrate relaxation effects in the band gaps of graphene on hexagonal boron nitride},
author = {Jiaqi An and Nicolas Leconte and Srivani Javvaji and Youngju Park and Jeil Jung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18893},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 15 figures