基于双-BN环己烷前驱体近期合成的类石墨烯BCN单层的电子结构：一项密度泛函理论研究
材料科学
2022-07-29 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
自石墨烯兴起以来，氮化硼单层因其与前者的结构相似性而被深入研究。近期以双-BN环己烷（B2N2C2H12）为前驱体分子合成了一种六方类石墨烯硼-碳-氮（h-BCN）单层。本文中，我们采用密度泛函理论计算，研究了这种新型BCN材料在存在单原子（硼、碳或氮）空位时的电子与结构性质。这些含空位结构的稳定性通过内聚能计算得以验证。结果表明，碳原子空位强烈扭曲晶格，导致其平面性破坏并发生键重构。单原子空位诱导出现平带隙中态。在这些缺陷附近发生了显著的电荷局域化。仅对硼空位情况观察到自发磁化，其磁偶极矩约为0.87 μB。我们的计算预测直接电子带隙值约为1.14 eV，与实验值吻合良好。重要的是，该带隙值介于无带隙石墨烯与绝缘h-BN之间。
引用
@article{arxiv.2011.13318,
title = {On the Electronic Structure of a Recently Synthesized Graphene-like BCN Monolayer from bis-BN Cyclohexane: A DFT Study},
author = {Ramiro M. dos Santos and William F. Giozza and Rafael T. de Sousa Júnior and Demétrio A. da Silva Filho and Luiz A. Ribeiro Júnior},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.13318},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 4 figures