单层石墨烯和硅烯中空位缺陷的自愈合

利用第一性原理计算研究了石墨烯和硅烯中空位缺陷的自愈合机制。我们 investigated 主体吸附原子的吸附、扩散、空位形成，并揭示了单层石墨烯和硅烯中单空位、双空位和三空位愈合的原子机制。吸附在硅烯顶部位点的硅吸附原子通过将其中一个 Si 原子向下推挤而形成哑铃状结构。石墨烯中单空位的非对称重构是由两个悬空键重新成键引起的磁化所致，并通过剩余的未饱和悬空键获得了显著的磁矩。在硅烯中，环绕单空位的三个二配位原子通过重新成键变为四配位且无磁性。新键形成所获得的能量成为重构的驱动力。在外部供应主体原子的情况下，石墨烯的空位缺陷可以完美愈合，而硅烯空位的愈合过程中可能会形成 Stone-Wales 缺陷。重构的空位缺陷改变了悬浮单层石墨烯和硅烯的电子及磁学性质。