通过应变工程增强各向异性二维四六碳中的载流子迁移率
材料科学
2020-02-04 v1 计算物理
摘要
一种近期被预测出的二维(2D)碳同素异形体——由四边形和六边形环构成的四六碳(tetrahex-carbon),因其独特的力学与电子性质引起了研究兴趣。四六碳展现出超高强度、负泊松比、直接带隙以及高载流子迁移率。本工作中,我们采用第一性原理密度泛函理论计算来探究四六碳中载流子有效质量与迁移率等电子性质的取向依赖性。四六碳在电荷载流子有效质量上表现出强各向异性,因此其迁移率(电导)呈现出强烈的取向偏好。更有趣的是,我们发现这种独特的各向异性载流子有效质量与迁移率可通过简单的单轴应变加以调控。有效质量的取向依赖性可通过在扶手椅方向上施加超过约7%(空穴)与11%(电子)的单轴拉伸应变而旋转90度。结果表明,四六碳中的本征载流子迁移率得到显著增强。该结果对四六碳在电子与力学方面的潜在应用具有参考价值。
引用
@article{arxiv.2002.00858,
title = {Enhanced carrier mobility in anisotropic 2D tetrahex-carbon through strain engineering},
author = {Xihong Peng and Qun Wei and Guang Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.00858},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 6 figures, 1 table