碳链力学、光学与声子性质的第一性原理研究
材料科学
2018-12-05 v2
摘要
利用第一性原理研究了两类卡宾，即累积烯和聚炔，计算了两种卡宾的力学性质、电子结构、光学和声子性质。关于晶体结合能和形成能的结果表明，聚炔比累积烯更稳定且更硬，且二者均难以由金刚石或石墨合成。累积烯的拉伸刚度、键刚度和杨氏模量分别为 94.669 eV/{\AA}、90.334GPa 和 60.62GPa；而聚炔的相应值分别为 94.939eV/{\AA}、101.42GPa 和 60.06GPa。超胞计算表明，卡宾在 N=5 时最稳定，其中 N 为超胞数。这表明含 10 个原子的碳链最稳定。对电子能带结构的计算表明，累积烯为导体，而聚炔为带隙 0.37eV 的半导体。卡宾的介电函数在不同方向上存在差异，与碳链的一维特性一致。在累积烯的声子色散中存在虚频，最低值低至 -3.817THz，这表明累积烯在室温和常压下可能不稳定。
引用
@article{arxiv.1806.00794,
title = {The First-principles Study on the Mechanics, Optical and Phonon Properties of Carbon Chains},
author = {Jinping Li and Songhe Meng and Hantao Lu and Takami Tohyama},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.00794},
year = {2018}
}
备注
21 pages, 17 figures