论二维材料中层间键的本质
强关联电子
2023-04-26 v1
摘要
层间键在"超越石墨烯"的二维（2D）材料与所谓范德瓦耳斯异质结构中的作用至关重要，并且由于其在广泛预期的技术应用中的重要性，从强度与类型上理解这些键的本质必不可少。然而，这一问题在先前针对 2D 材料的研究中尚未得到恰当解决。在我们的工作中，通过第一性原理计算，我们对几种传统上被称为范德瓦耳斯体系的代表性 2D 材料的层间键与电荷重分布进行了系统研究。我们的结果表明，在所考虑的 2D 结构中可区分三种主要的层间耦合类型：由伦敦色散力键合的单原子厚膜（石墨烯、hBN）、层间以静电相互作用为主导的体系（二硒化物、InSe 与双层二氧化硅）以及层间具有所谓配位或配位化学键的材料（二碲化物）。我们还提出了一种用于识别系统中层间键主导类型的方案，包括比较层间距、结合能以及层间空间中的电荷密度重分布。这种方法计算成本低，可用于进一步预测化学与物理性质，如电荷密度波（CDW）、功函数及常温下的化学稳定性。
引用
@article{arxiv.2304.03558,
title = {On the Nature of Interlayer Bonds in Two-dimensional Materials},
author = {Georgy V. Pushkarev and Vladimir G. Mazurenko and Vladimir V. Mazurenko and Danil W. Boukhvalov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03558},
year = {2023}
}
备注
35 pages, 6 figures, 3 tables