利用新半经验势模拟石墨烯中结构缺陷的强长程弛豫
材料科学
2015-10-29 v1
摘要
我们提出一种用于石墨烯的新的半经验势，它还包括面外能量项。这种新势由小原子数的密度泛函理论(DFT)计算发展而来，可用于数百万原子的构型。我们的模拟表明，由典型缺陷（如 Stone-Wales (SW) 缺陷）引起的屈曲延伸到数百纳米。令人惊讶的是，这种长程弛豫使缺陷形成能急剧降低——降低因子为 或 ——这意味着先前发表的 DFT 计算的缺陷形成能存在较大的系统误差。我们还展示了该新势对其他长程缺陷的适用性，包括线位错和晶界，它们都表现出显著的面外弛豫。我们表明，对于平坦石墨烯，能量作为位错分离距离的函数对数发散，而对于自由站立的屈曲石墨烯则收敛到常数。一种将原子吸引到二维平面的势恢复了能量的对数行为。未来采用该势的模拟将阐明典型的长程屈曲和涟波对石墨烯物理性质的影响。
引用
@article{arxiv.1510.08317,
title = {Strong long-range relaxations of structural defects in graphene simulated using a new semi-empirical potential},
author = {Sandeep K. Jain and Gerard T. Barkema and Normand Mousseau and Chang-Ming Fang and Marijn A. van Huis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.08317},
year = {2015}
}