二维硼烯洞察：五中心键与声子介导的超导性
材料科学
2019-11-19 v1 介观与纳米尺度物理
原子与分子团簇
计算物理
摘要
基于第一性原理计算，我们报道了一种此前未知的单层硼烯同素异形体，称其为 super-B，具有平坦结构。与许多其他典型硼烯相比，它具有良好的热稳定性、动力学稳定性与机械稳定性。我们发现 super-B 具有迷人的化学键环境，由标准 sp、sp2 杂化与离域五中心三电子 键（称为 (5c-3e)）组成。这一特殊电子结构在化学上稳定 super-B 中起关键作用。通过额外掺杂，super-B 可由本征金属转变为 Dirac 材料。像石墨烯一样，它也可承受小于 24% 的拉伸应变，表明优异柔性。此外，由于小原子质量与费米能级处大态密度，super-B 在常压单质超导体中具有最高的临界温度 Tc 25.3 K。我们将 super-B 的高 Tc 归因于两支线性声学声子支的巨大非谐性与一个异常低的 optical 声子模。这些预测为低维硼纳米结构的化学本质提供了新见解，并凸显了设计柔性器件与高 Tc 超导体的潜在应用。
引用
@article{arxiv.1911.07464,
title = {Insight into Two-Dimensional Borophene: Five-Center Bond and Phonon-Mediated Superconductivity},
author = {Zhibin Gao and Mengyang Li and Jian-Sheng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.07464},
year = {2019}
}
备注
16 pages, 7 figures, 3 tables, 10 formula