基于锗的 Schwarz 体的结构稳定性与光学性质：一项密度泛函理论研究
材料科学
2020-08-26 v1
摘要
自石墨烯被合成以来，基于碳同素异形体的新型二维和三维结构的兴趣与日俱增。其中一种三维结构被称为碳 Schwarz 体。Schwarz 体由具有三重周期极小曲面（TPMS）形状的碳纳米结构组成，其特征是因存在多于六个原子的碳环而引入的负高斯曲率。Schwarz 体族的一些例子包括：原始（P）、螺旋（G）和金刚石（D）。先前考虑不同元素种类 Schwarz 体的研究已探究了力学、电学和热学性质。本工作中，我们利用广义梯度近似（GGA）交换关联泛函的密度泛函理论研究了锗（Ge）Schwarz 体的稳定性。我们选取了每个族中的一个结构（P8bal）、（G688）和（D688）。观察到碳 Schwarz 体中通常平坦的区域获得了 buckled 构型，正如先前在硅烯和锗烯单层中所观察到的那样。所研究的结构呈现 至 eV 的半导体带隙。我们还在线性 regime 下计算了光学性质，表明 Ge Schwarz 体结构从红外到紫外频率均吸收光。因此，我们的结果开辟了可用于光电子器件应用的材料的新前景。
引用
@article{arxiv.2004.06548,
title = {On the Structural Stability and Optical Properties of Germanium-based Schwarzites: A Density Functional Theory Investigation},
author = {Raphael M. Tromer and Levi C. Felix and Cristiano F. Woellner and Douglas S. Galvao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06548},
year = {2020}
}
备注
23 pages, 6 figures