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基于基序的高温高通量结构预测超导单层硼化钛

化学物理 2020-08-26 v1 材料科学

摘要

二维硼结构因其性质的多样性,因在纳米电子器件中的潜在应用而备受关注。通过我们基于基序的方法高效构建了一系列\ce{TiB_x}(4x114\leq x \leq 11)单层,并通过高通量第一性原理计算进行了理论研究。这些构型基于硼三角/四边形片段的基序以及多配位钛中心硼分子轮的基序生成。除了先前通过全局搜索方法报道的\ce{TiB4}外,我们预测高对称性单层\ce{TiB7}(Cmmm)和\ce{TiB9}(P31m)——分别为八配位和九配位硼化钛——是热力学稳定的。\ce{TiB7}单层是一种BCS超导体,其转变温度TcT_c高达8K。基于基序的方法被证明在利用先验知识搜索稳定结构方面是高效的,从而可以通过基本团簇基序快速构建潜在稳定的过渡金属单层。作为一种发现材料的高效方法,该方法易于扩展至预测结构中具有共同特征图案的其他类型材料。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.01481,
  title  = {Motif based high-throughput structure prediction of superconducting monolayer titanium boride},
  author = {Jason Yu and Jihai Liao and Yujun Zhao and Yinchang Zhao and Xiaobao Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.01481},
  year   = {2020}
}