类石墨烯二维硅烯的光学性质
介观与纳米尺度物理
2012-05-24 v1
摘要
我们使用基于密度泛函理论的计算研究二维硅烯的光学性质。我们的光学响应性质计算结果表明它们强烈依赖于光的偏振方向，因此对于平行和垂直于硅烯平面的偏振光，光学吸收谱不同。硅烯的光学吸收谱有两个主要峰：(i) 在1.74 eV处由于从pi到pi*态的跃迁产生的尖锐峰；(ii) 在4-10 eV范围内由于sigma态到导带的激发产生的宽峰。我们还研究了外部影响如(a)横向静电场和(b)氢原子掺杂（氢化）对硅烯光学性质的影响。首先，在电场作用下，观察到通过打破反演对称性可以在费米能级处打开硅烯的带隙。我们看到由于带隙打开，光学吸收发生显著变化。其次，硅烯中的氢化强烈改变了杂化，我们的几何分析表明硅烯中的杂化从sp^2+sp^3的混合变为纯sp^3。因此，系统中不存在pi电子。结果，硅烯的电子结构和光学吸收谱发生改变，并且由于氢化，它经历了从半金属到半导体的转变。
引用
@article{arxiv.1205.5099,
title = {Optical Properties of Graphene-like Two Dimensional Silicene},
author = {Kamal Chinnathambi and Aparna Chakrabarti and Arup Banerjee and S. K. Deb},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.5099},
year = {2012}
}
备注
12 pages, 6 figures. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1202.2636