氮化、磷化和砷化单层多孔石墨烯
材料科学
2016-01-08 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
受近期报道合成新型二维材料氮化多孔石墨烯(CN) [Mahmood \textit{et al., Nat. Comm.}, 2015, \textbf{6}, 6486]实验的启发，我们利用第一性原理计算研究了氮化(CN)、磷化(CP)和砷化(CAs)单层多孔石墨烯结构的电子、磁学和力学性质。我们的总能量计算表明，类似于CN单层，另两种多孔结构的形成在能量上也是可行的。计算得到的各单层内聚能显示从CN到CAs结构呈递减趋势。显著的是，所有多孔单层均为直接带隙半导体。关于力学性质(面内刚度和泊松比)，我们发现CN在三种单层中具有最高的面内刚度和最大的泊松比。此外，我们的计算揭示对于CN、CP和CAs单层，产生N和P缺陷将半导体行为改变为金属基态，而在所有多孔结构中引入双H杂质则导致磁性基态。作为实验合成CN的替代，CP和CAs是力学稳定且柔性的半导体，对光电子学中的潜在应用十分重要。
引用
@article{arxiv.1601.00851,
title = {Nitrogenated, Phosphorated and Arsenicated Monolayer Holey Graphenes},
author = {Mehmet Yagmurcukardes and Seyda Horzum and Engin Torun and François M. Peeters and R. Tugrul Senger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.00851},
year = {2016}
}