利用第一性原理超原子-特殊准无序结构方法研究 B$_{13}$C$_{2}$ 中由构型无序-有序引起的金属-非金属转变
材料科学
2015-09-01 v1
摘要
由于理论与实验之间存在较大差异，结晶碳化硼 BC 的电子特性一直是二十面体富硼固体领域中备受争议的话题。我们证明，当在理论计算中准确考虑构型无序时，这种差异便不复存在。我们发现，尽管有序基态 BC 具有金属性，但利用超原子-特殊准无序结构方法建模的构型无序 BC，随着温度升高导致无序度增加，经历了从金属到非金属的转变。具体而言，CBC 链末端的其中一个碳原子取代了与之成键的 B 二十面体中相邻的赤道硼原子，形成 BC(BBC) 单元。因此，取代无序的 BC 的原子构型趋向于由 B(CBC) 和 BC(BBC) 的混合物主导。由于 BC(BBC) 中价态的分裂，B(CBC) 中的电子缺失逐渐得到补偿。
引用
@article{arxiv.1508.07848,
title = {Configurational order-disorder induced metal-nonmetal transition in B$_{13}$C$_{2}$ studied with first-principles superatom-special quasirandom structure method},
author = {A. Ektarawong and S. I. Simak and L. Hultman and J. Birch and B. Alling},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.07848},
year = {2015}
}