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单层石墨烯中应变诱导的曲率:对电子结构、声子动力学和晶格热导率的影响

介观与纳米尺度物理 2026-04-14 v1 材料科学

摘要

我们提出了一套全面的计算来研究应变诱导的x-y拓扑扰动对单层石墨烯片的影响。我们表明,在定义的应变约束下,诱导的曲率在能量上稳定了系统。当片材曲率幅度增加时,电子性质被修改,这诱导电子态密度的范霍夫奇点接近费米能。高度弯曲的系统在费米能级附近表现出共存的平坦和线性色散,这是热电应用的一个有前景的特征。我们还通过声子色散曲线证明,在所研究的应变/曲率范围内,相应的系统是动力学稳定的。此外,在应变下,弯曲声学模式从二次色散转变为线性色散,模仿了3D行为并增强了声子散射。声子散射的增加因此会降低晶格热导率κL\kappa_L的值。这些结果使我们能够得出结论,通过向单层片施加x-y应变并诱导不同的拓扑曲率,可以调控κL\kappa_L

关键词

引用

@article{arxiv.2604.11367,
  title  = {Strain-Induced Curvature in Monolayer Graphene: Effects on Electronic Structure, Phonon Dynamics, and Lattice Thermal Conductivity},
  author = {M. C. Santos and E. Lora da Silva and D. S. Baptista and T. Santos and M. Molinari and F. J. Manjón and Yin Cui and Xidong Lin and Tao Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.11367},
  year   = {2026}
}

备注

14 pages, 8 main figures and 3 supplementary figures