碳、氮化硼和叠氮化银的五边形单层晶体

在本研究中，我们通过最先进的第一性原理计算，对碳（p-石墨烯）、氮化硼（p-B$_{2}$N$_{4}$ 和 p-B$_{4}$N$_{2}$）和叠氮化银（p-AgN$_{3}$）的五边形单层结构的结构、电子和力学性质进行了理论探究。我们的总能量计算表明，完全由五边形组成的单层晶体结构有可能形成。此外，电子能带色散计算表明，虽然 p-石墨烯和 p-AgN$_{3}$ 是具有间接带隙的半导体，但 p-BN 结构表现出金属性行为。我们还研究了四种不同五边形结构在单轴应变下的力学性质（面内刚度和泊松比）。发现 p-石墨烯具有最高的刚度值，且其对应的泊松比为负值。类似地，p-B$_{2}$N$_{4}$ 和 p-B$_{4}$N$_{2}$ 具有负泊松比值。另一方面，p-AgN$_{3}$ 具有较大且正的泊松比。在基于这些五边形单层的计算声子谱的动力学稳定性测试中，我们发现只有 p-石墨烯和 p-B$_{2}$N$_{4}$ 是稳定的，而 p-AgN$_{3}$ 和 p-B$_{4}$N$_{2}$ 易受振动激发的影响。