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硅烯竞争相的第一性原理研究:衬底与应变效应

材料科学 2013-10-10 v2

摘要

本文通过第一性原理计算,研究了面内压应力下竞争硅烯相(无论是自由站立还是位于 ZrB2_2(0001) 表面)的稳定性和电子结构。研究发现,在外延条件下,一种特定的 (3×3\sqrt{3}\times\sqrt{3}) 重构结构修饰在 ZrB2_2(0001) 表面是稳定的。与自由站立硅烯的平面型和翘曲型相比,在这种“类平面”相中,每个六元环中除一个 Si 原子外,其余均位于同一平面内。虽然在没有衬底时,该相在宽范围的应变下能量上不如翘曲相有利,但计算表明其在 ZrB2_2(0001) 表面上代表基态。研究发现,原子位置由与最近邻 Zr 原子的相互作用决定,并与蜂窝晶格约束提供的 Si-Si 成键相互作用相竞争。

关键词

引用

@article{arxiv.1307.1069,
  title  = {First-principles study on competing phases of silicene: Effect of substrate and strain},
  author = {Chi-Cheng Lee and Antoine Fleurence and Rainer Friedlein and Yukiko Yamada-Takamura and Taisuke Ozaki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1307.1069},
  year   = {2013}
}

备注

27 pages, 9 figures. Accepted by PRB