联苯烯单层作为一种二维非苯型碳同素异形体：第一性原理研究
材料科学
2021-11-04 v1 计算物理
摘要
在最近的一项成果中，联苯烯网络（BPN）的二维形式已被成功制备[Fan et al., Science, 372, 852-856 (2021)]。受此关于二维层状BPN结构的激动人心的实验结果的启发，本文首次进行了基于密度泛函理论的详细第一性原理计算，以深入认识这一前景广阔的纳米材料的结构、电子与光学性质。我们的理论结果表明，BPN结构由四、六、八元环三种环构成，同时电子局域化函数显示结构中C原子间存在极强的键合。通过声子能带色散计算验证了BPN的动力学稳定性。力学性质揭示了BPN单层的脆性行为。杨氏模量计算为0.1 TPa，小于石墨烯的相应值，而泊松比确定为0.26，大于石墨烯。能带结构评估显示了材料的电子特征，确定BPN单层为零带隙金属。光学性质（介电函数的实部与虚部以及吸收谱）揭示BPN沿zz方向为绝缘体，而在xx和yy方向具有金属性。我们预期我们的发现将为这一新型二维碳同素异形体在先进纳米电子学中的成功应用铺平道路。
引用
@article{arxiv.2105.14958,
title = {Biphenylene monolayer as a two-dimensional nonbenzenoid carbon allotrope: A first-principles study},
author = {A. Bafekry and M. Faraji and M. M. Fadlallah and H. R. Jappor and S. Karbasizadeh and M. Ghergherehchi and D. Gogova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.14958},
year = {2021}
}
备注
5 pages, 3 figures