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面向获得具有五边形构型的二维、三维及一维PtPN

材料科学 2019-08-05 v1

摘要

我们将合金化策略应用于单层PtN2_2和PtP2_2,旨在获得相对于其块体结构形成能较低的单层Pt-P-N合金。我们基于团簇展开方法进行结构搜索,并预测了由五边形网络构成的单层及块体PtPN。单层PtPN的形成能显著低于单层PtP2_2。所预测的PtPN块体结构采用了类似于黄铁矿的结构。我们还发现,与PtN2_2和PtP2_2不同,单层五边形PtPN表现出0.84 eV的显著直接PBE带隙。此外,用杂化密度泛函理论计算的单层五边形PtPN带隙为1.60 eV,处于可见光光谱范围内,在光电子学应用中具有前景。除了预测二维和三维形式的PtPN外,我们还研究了纳米管形式PtPN的弯曲刚度和电子结构。我们发现单层PtPN的弯曲刚度与单层碳和氮化硼纳米片相似,且PtPN纳米管的带隙取决于其半径。我们的工作为从其三维对应物中获得孤立的二维平面五边形PtPN纳米片,以及获得具有可调带隙的一维纳米管提供了思路。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.03973,
  title  = {Towards Obtaining 2D and 3D and 1D PtPN with Pentagonal Pattern},
  author = {Duo Wang and Lei Liu and Houlong L. Zhuang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03973},
  year   = {2019}
}