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稳定的卤素二维材料:以碘和砹为例

材料科学 2020-06-24 v1

摘要

二维(2D)材料在电子器件、能源存储和催化等方面有广泛应用。迄今为止,大多数纯元素二维材料由 IIIA、IVA 和 VA 族元素组成。在此范围之外,轨道杂化构型成为影响二维结构稳定存在的关键因素。本文中,我们展示了碘(O 壳层)和砹(P 壳层)元素最外层电子的 sp2d3 杂化构建了三角形构型(β 型),从而形成二维结构 β-碘烯和 β-砹烯。每个原子由 π 键连接,并被 6 个原子包围。由于未配对单电子对每个原子的相互作用(取决于键长的缩短),π 键成为可能,且带隙趋近于零。通过施加压缩应变或自旋轨道耦合(SOC),β-碘烯和 β-砹烯中可出现狄拉克点或拓扑非平凡点。我们的发现为二维材料的构建开辟了新途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.11643,
  title  = {Stable halogen 2D Materials: the case of iodine and astatine},
  author = {Xinyue Zhang and Yu Liu and Qingsong Huang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.11643},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages,29 figures