二维多孔石墨烯的光学激发与热电性质
介观与纳米尺度物理
2020-09-02 v1
摘要
近来，多孔石墨烯(HG)已在孔尺寸与形状的原子精度上成功合成。这展现出用于能源与环境应用的引人关注的物理与化学性质。孔的塑造还将半金属石墨烯转变为半导体多孔石墨烯，为其电子应用打开了新门。我们利用第一性原理计算系统研究了HG结构的几何、电子、光学与热电性质。发现HG具有直接带隙，PBE泛函下为0.65 eV，HSE06泛函下为0.95 eV，且HSE06泛函与实验结果吻合良好。对于光学性质，我们通过求解Bethe-Salpeter方程使用单步G0W0计算以确定层内激子效应。由吸收谱我们得到1.28 eV的光学带隙与80 meV的弱激子结合能。我们从所研究的热电性质中发现1662.59 V/K的大热电势值与更好的电子品质因数ZT为1.13。我们的研究表明其在可见光区具有强且宽的光吸收，这使HG单层成为光电子与热电应用的有前景候选者。
引用
@article{arxiv.2005.08115,
title = {Optical excitations and thermoelectric properties of 2D holey graphene},
author = {Deobrat Singh and Vivekanand Shukla and Rajeev Ahuja},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.08115},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 10 figures