区分应变、电荷与分子轨道对电子结构的影响：石墨烯/氨体系
材料科学
2020-03-27 v1
摘要
二维材料表面的分子吸附对能带结构和界面态的修饰提出了诸多值得充分关注的问题。为此，我们对石墨烯/氨体系采用了第一性原理密度泛函理论。我们针对六种吸附构型，辨识了由应变、电荷转移以及 NH3 分子轨道(MOs)存在所引起的能带结构效应。氨吸附引起的应变因打破平移对称性而打开了石墨烯的带隙(Eg)，并使平衡费米能量(EF)发生偏移。Eg 与 EF 值以及电荷密度分布依赖于吸附构型，其中 NH3 的 MO 结构起关键作用。源自 N 或 H 的 MOs 存在将石墨烯的未占据态推向 EF。对于所有构型，NH3 在 EF 以下 1.6–2.2 eV 范围内形成源自 N2p 的界面占据态。这些发现增进了对石墨烯/NH3 体系的基本理解。
引用
@article{arxiv.2003.11800,
title = {Distinguishing strain, charge and molecular orbital induced effects on the electronic structure: graphene/ammonia system},
author = {Tanmay Das and Sesha Vempati},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.11800},
year = {2020}
}