二维黑砷结构亚稳态的热力学起源
材料科学
2023-09-11 v1
摘要
二维（2D）材料因其在纳米电子学与光电子学中的潜在应用而引起了相当大的研究兴趣。二维结构的热力学稳定性不可避免地影响所制备纳米器件的性能与功耗。黑砷（b-As）作为黑磷的近亲，在物理性质上呈现出极高的各向异性。然而，关于 b-As 结构稳定性的系统研究仍然缺乏。在此，我们展示了对天然 b-As 结构亚稳态的详细分析，并根据静水压力与温度这两个基本热力学变量确定了其存在条件。我们的结果证实，b-As 仅能在 0.7 GPa 以下存在，随后不可逆地转变为灰砷，这与我们的理论计算一致。此外，我们开发了热退火策略以精确控制 b-As 薄片的厚度，其在 300 °C 升华。这些结果可为二维 b-As 在许多有前景的应用中铺平道路。
引用
@article{arxiv.2309.04065,
title = {Thermodynamic Origins of Structural Metastability in Two-Dimensional Black Arsenic},
author = {Guoshuai Du and Feng Ke and Wuxiao Han and Bin Chen and Qinglin Xia and Jun Kang and Yabin Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04065},
year = {2023}
}
备注
28 pages, 4 figures