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基于第一性原理计算调控磷烯/氮化硼结构中的能隙

材料科学 2016-10-05 v1

摘要

结合密度泛函理论 (DFT) 和 G0W0G_0W_0 计算,我们研究了在氮化硼 (BN) 多层上沉积及封装对磷烯能隙的静态和动态效应。我们证明了竞争的长程和短程效应如何导致磷烯能隙在低 P - BN 层间距下增大,而在约 4 \AA 的中间距离处,BN/P 双层中的能隙降至低于孤立磷烯的能隙。随后堆叠 BN 层(即 BN/BN/P 和 BN/BN/BN/P)在 DFT 水平上被发现影响可忽略不计,而在 G0W0G_0W_0 水平上,增强的屏蔽效应使能隙相较于 BN/P 双层有所降低。研究发现,封装在两层 BN 之间可使磷烯能隙增加约两倍于从自由站立磷烯到 BN/P 的变化值。我们进一步研究了使用 GLLBSC\rm{GLLB-SC} 泛函作为 G0W0G_0W_0 计算的起点,表明在磷烯案例中,其产生的结果与从 GW0@PBEGW_0@\rm{PBE} 计算获得的结果接近。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.08059,
  title  = {Gap control in phosphorene/BN structures from first principles calculations},
  author = {Lukas Eugen Marsoner Steinkasserer and Simon Suhr and Beate Paulus},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.08059},
  year   = {2016}
}