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六方石墨中堆垛层错的电子结构

材料科学 2015-06-17 v1

摘要

我们展示了具有堆垛层错的六方石墨平板以及具有一个位移表面层的平板的自洽全势电子结构计算结果。存在两种类型的堆垛层错,它们在化学键合图像上存在定性差异。我们发现,这两种类型都在布里渊区对称线 K-M 附近诱导了局域界面能带,并在非常接近费米能级的局域态密度 (LDOS) 中产生相关峰,这应导致界面能带对堆垛层错处的局域电导率产生主导贡献。相比之下,洁净表面在 pi 和 sigma 能带的能量范围内不承载任何表面能带,且表面附近的 LDOS 甚至被耗尽。另一方面,即使单个表面层的位移也会在 K-M 附近诱导表面能带。在一种类型的堆垛层错附近,p_z 键合二聚体(垂直于层方向)起着特殊作用。它们产生了一对半填充的界面态/界面共振。估算了两种类型堆垛层错的形成能和表面能。

关键词

引用

@article{arxiv.1308.4814,
  title  = {Electronic structure of stacking faults in hexagonal graphite},
  author = {M. Taut and K. Koepernik and M. Richter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1308.4814},
  year   = {2015}
}

备注

23 pages, 19 figures