Quadrene：一种高载流子迁移率的准二维碳所有otrope

我们进行了对一种新型碳所有otrope的全面第一性原理研究，该材料特征于准四边形原子构型和准二维结构行为。结构分析揭示，一种由交替于金刚石结构和方形单元组成的开放框架，热力学评估表明形成能为负，表明其高度内在稳定性。声子谱确认其动力学鲁棒性，$\textit{ab initio}$分子动力学模拟在1000~K下验证了其热韧性。此外，系统表现出1.58 eV的间接带隙（基于HSE06水平），各向异性的机械行为，以及宽带光学响应，进一步强化了其在纳米电子和光电子应用中的潜力。高度各向异性的机械行为表现为平面Young模量范围为80至550 GPa，取决于晶向。此外，电子输运性质显示出显著的各向异性，空穴迁移率最高可达5.83 x 10^6 cm^2/V . s，电子迁移率最高可达6.40 x 10^6 cm^2/V . s，取决于不同晶向，凸显了该材料在方向选择性纳米电子器件应用中的潜力。