黑磷中由偶极子状应变场导致的亚稳层间芬克尔对缺陷及其维度畸变
材料科学
2022-02-02 v1
摘要
黑磷中原子空位的低形成能使其成为探索层间间隙-空位（I-V）对（即芬克尔缺陷）动力学的理想原型体系，此类缺陷解释了维格纳能量释放。基于少层黑磷模型，我们进行离散几何分析，并借助第一性原理计算研究紧密层间芬克尔对的结构动力学。我们揭示了一种由各向异性偶极子状应变场驱动的极高亚稳态I-V对，其可在相邻层间建立强连接。在二维极限（单层）下，紧密I-V对呈现1.54 eV的较低形成能，且相比孤立组分在能量上优达1.68 eV。双层中芬克尔对湮灭势垒为1.46 eV，显著高于石墨中类似缺陷。本工作所报道的发现表明黑磷中存在丰富的桥接路径，导致在适度电子激发或热退火下发生稳定的维度缩减与结构凝聚。该研究为通过引入此类亚稳层间I-V对缺陷来创制磷的新型维度杂化多晶型物铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1912.00376,
title = {Metastable Interlayer Frenkel Pair Defects by Dipole-like Strain Fields for Dimensional Distortion in Black Phosphorus},
author = {Devesh R. Kripalani and Yongqing Cai and Ming Xue and Kun Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.00376},
year = {2022}
}