自由站立锗烯在氧气中稳定性的第一性原理研究
材料科学
2015-10-28 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本文利用第一性原理计算研究了 O2 解离及 O 原子在自由站立锗烯上的吸附。与空气中氧分子在自由站立硅烯上的自发解离相比，从动力学角度看锗烯比硅烯更稳定，需克服约 0.55 eV 的能垒。特别是，不同于氧分子解离诱导的 O 原子在硅烯上的独特化学吸附，氧分子在锗烯表面可表现出相应稳定的吸附。此外，单个 O 原子在锗烯上的吸附也不同于在硅烯上的情况，导致锗烯表面出现两条相反的迁移路径。进一步地，一旦氧分子在锗烯表面解离为 O 原子，由于 O 吸附锗烯中强的 Ge-O 键，O 原子的迁移和脱附在室温下相对困难，这有利于形成氧化锗。结果提供了有力证据表明，自由站立锗烯在氧气中相对稳定，这与硅烯有本质不同。
引用
@article{arxiv.1412.5253,
title = {First-principles study of the stability of free-standing germanene in oxygen},
author = {G. Liu and S. B. Liu and B. Xu and C. Y. Ouyang and H. Y. Song and X. L. Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.5253},
year = {2015}
}