形变对石墨烯量子点/石墨烷与硅烯量子点/硅烷阵列的影响
介观与纳米尺度物理
2023-01-02 v1
摘要
本文提出了石墨烷中石墨烷量子点阵列(GQD/Graphane)与硅烷中硅烯量子点阵列(SiQD/Silicane)的二维异质结构(2DH)体系设计。采用第一性原理方法评估了形变对这两种 2DH 体系磁性及电子性质的影响。对于 C 和 Si 的两种 2DH 体系,量子点(QD)阵列的能级与其氢化对应物的能带结构均发生耦合。氢化部分分担了 QD 阵列的部分应变,但 SiQD/硅烷中的应变分担效应强于 GQD/石墨烷。应变分担增强了低能区中 QD 与其氢化对应物之间的能带耦合。能带耦合改变了 2DH 体系的电子性质,并在压缩应变大于 5% 时改变了 SiQD/硅烷阵列中三角形与平行四边形结构的磁性。应变调制了 2DH 体系的带隙。对于 SiQD/硅烷体系,均匀应变不仅诱导了从半导体到金属的相变,还消除了三角形与平行四边形 SiQD 阵列的磁性。该 2DH 体系可用于基于纳米尺度磁性的纳米电子器件与二进制逻辑的设计。
引用
@article{arxiv.2212.14793,
title = {Deformation Effect on Graphene Quantum Dot/Graphane and Silicene Quantum Dot/Silicane array},
author = {Bi-Ru Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.14793},
year = {2023}
}
备注
32 pages, 11 figures