磷烯纳米带、纳米管及范德华多层结构
介观与纳米尺度物理
2014-06-18 v1
摘要
我们对磷烯纳米带、磷烯纳米管、多层磷烯以及磷烯与二维（2D）过渡金属二硫属化合物（TMDC）单层形成的异质双层的电子性质进行了全面的第一性原理研究。还研究了拉伸应变和电场对低维磷烯纳米结构电子性质的影响。计算表明，无论纳米带宽度如何，锯齿形磷烯纳米带（z-PNRs）均为金属，而扶手椅形磷烯纳米带（a-PNRs）为具有间接带隙的半导体，且其带隙对纳米带宽度的变化不敏感。我们发现拉伸（或压缩）应变可以减小（或增大）a-PNRs 的带隙，而面内电场可以显著减小 a-PNRs 的带隙，导致在超过特定电场时发生半导体到金属的转变。对于单壁磷烯纳米管（SW-PNTs），扶手椅形和锯齿形纳米管均为具有直接带隙的半导体。在拉伸应变或横向电场作用下，会出现与 a-PNRs 类似的带隙调制行为。已知多层磷烯片是半导体，其带隙随层数增加而减小。在垂直电场存在下，多层磷烯片的带隙随电场增加而减小，且层数越多带隙调制越显著。最后，磷烯与 TMDC（MoS2 或 WS2）单层形成的异质双层仍然是半导体，但其带隙也可以通过施加垂直电场来减小。
引用
@article{arxiv.1403.6209,
title = {Phosphorene nanoribbons, nanotubes and van der Waals multilayers},
author = {Hongyan Guo and Ning Lu and Jun Dai and Xiaojun Wu and Xiao Cheng Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.6209},
year = {2014}
}