具有平面超配位铁与碳的二维一碳化铁
材料科学
2020-09-10 v1
摘要
我们报道了在二维受限空间中稳定的铁碳二元单层的理论发现，分别称为四方-FeC（t-FeC）与正交-FeC（o-FeC）。从能量角度看，所提出的 t-FeC 是二维空间中的全局最小构型，且每个碳原子与周围四个铁原子四配位。引人注目的是，o-FeC 单层是具有平面五配位碳基元与平面七配位铁基元的正交相。据我们所知，该单层是同时含五配位碳与平面七配位铁材料的首例。前沿理论计算确认所有这些单层均具有显著的动力学、力学与热稳定性。在这两种单层中，t-FeC 单层展现出更高的理论容量（395 mAh g-1），并可稳定吸附 Li 至 t-FeCLi3。预测 Li 的迁移能垒低至 0.26 eV，导致 Li 原子在该单层上快速扩散。此外，结合 Bardeen-Cooper-Schrieffer 论证的电子-声子计算表明，t-FeC 可能是超导转变温度为 6.77 K 的潜在二维超导体。
引用
@article{arxiv.1802.03673,
title = {Two-dimensional Iron Monocarbide with Planar Hypercoordinate Iron and Carbon},
author = {Dong Fan and Shaohua Lu and Xiaojun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.03673},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 5 figures