基于扩散量子蒙特卡洛与密度泛函理论的石墨烯点缺陷形成能
材料科学
2022-06-16 v2
摘要
密度泛函理论（DFT）被广泛用于研究单层石墨烯中的缺陷，其应用涵盖水过滤、电子学到石墨慢化剂中辐射损伤研究等领域。为评估DFT在此类应用中的准确性，我们报道了单层石墨烯中若干常见且重要的点缺陷——单空位、Stone-Wales缺陷和硅取代——形成能的扩散量子蒙特卡洛（DMC）计算。我们发现标准DFT方法将单空位形成能低估约1 eV。对于Stone-Wales缺陷和硅取代，DFT与DMC间的不一致稍小。我们考察了这些缺陷形成自由能的振动贡献，发现振动效应不可忽略。最后，我们比较了单层石墨烯、单层硅烯和体硅的DMC原子化能，发现体硅比单层硅烯每原子显著稳定0.7522(5) eV。
引用
@article{arxiv.2112.11539,
title = {Point defect formation energies in graphene from diffusion quantum Monte Carlo and density functional theory},
author = {D. M. Thomas and Y. Asiri and N. D. Drummond},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.11539},
year = {2022}
}