单层和双层磷烯中电子束诱导的吸附原子-空位复合体
介观与纳米尺度物理
2024-09-18 v1 材料科学
摘要
磷烯是一种褶皱的二维磷同素异形体，因其具有层数依赖的直接带隙和强束缚激子，尤其在光电应用方面展现出潜力，近年来引起了广泛关注。然而，对其本征缺陷以及在电子辐照下的缺陷产生特性的详细实验表征却很少。本文报道了在60 kV电子辐照下，单层和双层磷烯中多种缺陷构型的产生和稳定性，其中包括首次对稳定吸附原子-空位复合体的实验报道。双层磷烯中的位移截面测量值为7.7 ± 1.4靶恩，吸附原子-空位复合体的估计寿命为19.9 ± 0.7秒，而有些复合体在连续电子辐照下可稳定长达68秒。令人惊讶的是，基于第一性原理的模拟表明，即使在应变高达3%的结构中，这些复合体也应容易复合。所呈现的结果将有助于加深对磷烯中多种缺陷、其产生及其稳定性的理解，这可能为缺陷工程化的磷烯器件开辟新途径。
引用
@article{arxiv.2409.11102,
title = {Electron-beam-induced adatom-vacancy-complexes in mono- and bilayer phosphorene},
author = {Carsten Speckmann and Andrea Angeletti and Lukáš Kývala and David Lamprecht and Felix Herterich and Clemens Mangler and Lado Filipovic and Christoph Dellago and Cesare Franchini and Jani Kotakoski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.11102},
year = {2024}
}
备注
11 pages, 7 figures