硼烯氢化物：一种具有高导热性及优异光学与电子特性的刚性二维材料
计算物理
2018-01-19 v1 应用物理
摘要
被称为硼烯的硼原子二维（2D）结构近期引起了显著关注。在最新一项令人振奋的实验研究中，实现了一种氢化的硼烯结构。受此启发，我们进行了广泛的第一性原理计算，以探索硼烯氢化物（borophene hydride）的力学、热传导、电子和光学响应。研究发现硼烯氢化物的力学响应呈各向异性，沿扶椅方向可产生 131 N/m 的弹性模量和 19.9 N/m 的高拉伸强度。值得注意的是，研究表明通过施加机械载荷，可将硼烯氢化物的金属性电子特征转变为直接带隙半导体，这对纳米电子学应用极具吸引力。发现介电函数虚部的吸收边在平行偏振下发生于可见光范围。最后，估计这种新型二维结构在室温下沿锯齿方向和扶椅方向分别可呈现 335 W/mK 和 293 W/mK 的高热导率。我们的研究证实，硼烯氢化物具备优异的机械、电子、光学和热传导特性的组合，在新型纳米器件设计方面前景广阔。
引用
@article{arxiv.1801.05616,
title = {Borophene hydride: a stiff 2D material with high thermal conductivity and attractive optical and electronic properties},
author = {Bohayra Mortazavi and Meysam Makaremi and Masoud Shahrokhi and Mostafa Raeisi and Chandra Veer Singh and Timon Rabczuk and Luiz Felipe C Pereira},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.05616},
year = {2018}
}