基于第一性原理计算的完全氢化硼烯新晶体结构预测
材料科学
2017-05-24 v2 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
通过第一性原理计算预测了完全氢化硼烯（borophane）的新晶体结构。与文献中报道的椅式硼烷（C-boropane）相比，我们获得了四种能量低得多的新硼烷构象。最稳定的一种，即搓板状硼烷（W-boropane），其能量比 C-boropane 低约 113.41 meV/原子。为解释不同硼烷构象的相对稳定性，计算了原子构型、态密度、电荷转移、电荷密度分布以及 B-H 二聚体的缺陷形成能。结果表明，从 B 原子到 H 原子的电荷转移对硼烷的稳定性至关重要。在不同的硼烷构象中，B 和 H 原子之间的成键特征相似，但 W-boropane 中的 B-B 键比 C-boropane 或其他结构中的强得多。此外，我们通过声子色散检验了硼烷构象的动力学稳定性，发现四种新构象均为动力学稳定。最后讨论了硼烷构象沿任意方向的机械性能。W-boropane 具有独特的电子结构（狄拉克锥）、良好的稳定性和优越的机械性能，在纳米电子器件中具有广阔前景。
引用
@article{arxiv.1610.08588,
title = {New crystal structure prediction of fully hydrogenated borophene by first principles calculations},
author = {Zhi-Qiang Wang and Tie-Yu Lü and Hui-Qiong Wang and Yuan Ping Feng and Jin-Cheng Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1610.08588},
year = {2017}
}
备注
Updated version with minor corrections