单层六方氮化硼中的替位式硅杂质
材料科学
2020-01-29 v2
摘要
我们报道了利用像差校正扫描透射电子显微镜（STEM）在单层六方氮化硼（h-BN）中首次观测到替位式硅原子。中角环形暗场（MAADF）图像显示硅原子仅填充硼空位。该结构在电子束下足够稳定，可进行重复成像。采用密度泛函理论（DFT）研究了实验观测结构的能量学、结构与性质。计算了不同硅替位（Si、Si 和 Si）所有可能电荷态的形成能。结果表明 Si 是最稳定的替位构型。在此情况下，硅原子高出晶格 0.66{\AA}，在费米能级之上的电子带隙中具有未占据的缺陷能级。形成能显示其为略微放热的进程。我们的结果明确表明，异原子可掺入 h-BN 晶格，为从单原子催化到原子级精确磁结构的应用开辟了道路。
引用
@article{arxiv.1904.02432,
title = {Substitutional Si impurities in monolayer hexagonal boron nitride},
author = {Mohammad Reza Ahmadpour Monazam and Ursula Ludacka and Hannu-Pekka Komsa and Jani Kotakoski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.02432},
year = {2020}
}