镉的厚度依赖特性与氧化
材料科学
2024-01-25 v2 原子物理
摘要
本研究通过第一性原理计算研究了最薄可能的镉晶体的结构、电子和振动性质。总能量优化和动力学稳定性计算表明，最薄可能的晶体结构是由 Cd 原子三角排列形成的交替层构成的双层结构。从块体到单层（SL）结构时，由于结构弛豫，光学声子出现过度软化。研究还表明，由块体 Cd 晶体得到的最薄结构尽管发生维度跨越，仍保持其金属特性。此外，通过计算预测 SL Cd 晶体与氧强烈相互作用，且氧化区域甚至发生化学转变形成 CdO 晶体。在由单个 Cd 层氧化形成的双层 CdO 晶体中，各层通过强共价键相互连接，该结构为带隙 2.10 eV 的半导体。最薄可能 Cd 晶体的稳健金属结构在纳米尺度应用中提供了灵活性，而其电子性质可被氧化改变这一事实对光电子器件应用具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2310.07909,
title = {Thickness-dependent Characteristics and Oxidation of Cadmium},
author = {Arda Gulucu and Hasan Sahin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07909},
year = {2024}
}
备注
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