二维离子晶体：IA-VII 碱卤化物与 IA-IB CsAu 的案例

碱卤化物作为离子晶体，其基态具有 NaCl 型或 CsCl 型结构。我们从第一性原理研究二维（2D）离子晶体的结构、振动与电子性质。考察了六方与四方两种潜在结构作为结构模板。通过声子色散计算，六方与四方结构中 20 种碱卤化物分别有 8 种和 16 种是动力学稳定的。在广义梯度近似下，四方结构中电子能隙从 LiF 的 6.8 eV 到 RbI 与 CsI 的 3.9 eV 不等。通过考虑 Madelung 能与核-核排斥，我们提出一个硬球模型，可解释 2D 碱卤化物的最近邻键长与内聚能。四方结构中的 2D CsAu 也被预测为稳定离子晶体（仅含金属元素），其带隙为 2.6 eV，高于三维对应物。