MA2Z4 双层材料中应变诱导的半导体到金属转变
材料科学
2021-02-24 v1
摘要
最近，一种新型二维层状材料 MoSi2N4 被制备出来，它具有弱层间相互作用、高强度及优异稳定性，且为半导体。我们从理论上系统研究了垂直应变对 MA2Z4（M=Ti/Cr/Mo，A=Si，Z=N/P）双层材料电子结构的影响。以双层 MoSi2N4 为例，我们的第一性原理计算表明，其间接带隙随垂直压缩应变增大而单调减小。在约 22% 的临界应变下，它发生从半导体到金属的转变。我们将此归因于不同层中能态的相反能量移动，这源于靠近界面的两个内层子层之间不对称电荷转移所诱导的内建电场。在其他受应变 MA2Z4 双层材料中也观察到类似的半导体到金属转变，且实现此类转变的估计临界压强与半导体性过渡金属硫族化合物的同数量级。在 MA2Z4 双层材料家族中观察到的半导体到金属转变为应变诱导调控其电子性质提供了有趣的可能。
引用
@article{arxiv.2009.09089,
title = {Strain-induced semiconductor to metal transition in MA2Z4 bilayers},
author = {Hongxia Zhong and Wenqi Xiong and Pengfei Lv and Jin Yu and Shengjun Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.09089},
year = {2021}
}