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硼烯中的晶格缺陷与力学各向异性

材料科学 2017-05-12 v4

摘要

利用密度泛函理论并结合半经验范德瓦尔斯色散校正,我们研究了硼烯中晶格缺陷的稳定性,包括硼空位、替位和间隙 X(X=H, C, B, N, O)以及 Σ5 倾斜晶界,及其对此二维体系各向异性力学性质的影响。原始硼烯因其强且高度配位的 B-B 键而具有显著的面内杨氏模量和泊松比各向异性。鉴于 B 空位和 Σ5 晶界的形成能分别低至 0.10 eV 和 0.06 eV/Å,它们的浓度可能相当高。此外,我们的结果还表明,硼烯暴露于 H2_2、O2_2 和 N2_2 分子时容易与之反应。我们发现,硼烯的力学性质因这些缺陷而显著劣化。然而,泊松比的各向异性可以通过其中一些缺陷进行调控。更有趣的是,吸附的 H 或替位 C 可能使硼烯产生显著的负泊松比,而替位 C 或 N 则相反可显著增大泊松比。

关键词

引用

@article{arxiv.1607.00642,
  title  = {Lattice Defects and the Mechanical Anisotropy of Borophene},
  author = {V. Wang and W. T. Geng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1607.00642},
  year   = {2017}
}

备注

9 pages, 8 figures