磷烯中高度游走的原子空位
材料科学
2017-04-25 v2
摘要
利用详细的第一性原理计算，我们研究了磷烯（除石墨烯外新兴的元素二维材料）中空位的跳跃率。我们的工作预测，只有在 70 K 或更低的低温下，热活动被极大抑制时，才可能直接观察到这些表现出高度移动性和各向异性运动的单空位 (MVs)。在室温下，由于扩散势垒仅为 0.3 eV，MV 的运动速度比石墨烯中快十六个数量级。与空位相关的内建应变沿锯齿形方向延伸很远，而沿扶手椅方向迅速衰减。由于双空位 (DVs) 分裂成两个 MVs 的能量成本很小（约 1.05 eV），我们通过空位的多次解离 - 复合过程揭示了磷烯中 DVs 运动的新特征。此外，我们发现沿锯齿形方向的单轴拉伸应变可以促进 MVs 的运动，而沿扶手椅方向的拉伸应变则具有相反的效果。这些空位的游走特征源于独特的褶皱结构促进了键的重组，使磷烯成为扩展空位演化知识的光明新机遇，而对于基于磷烯的应用，适当控制空位极其活跃和各向异性的运动至关重要。
引用
@article{arxiv.1607.04523,
title = {Highly Itinerant Atomic Vacancies in Phosphorene},
author = {Yongqing Cai and Qingqing Ke and Gang Zhang and Boris I. Yakobson and Yong-Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.04523},
year = {2017}
}
备注
accepted by JACS