作为能源与信息材料的二维磷氧化物
材料科学
2016-05-11 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维（2D）黑磷（即磷烯）已成为电子学中的一颗新星。最近，具有更高稳定性的二维磷氧化物已被合成。在这项工作中，我们基于全局优化方法和第一性原理计算，系统地探索了二维磷氧化物的结构和性质。我们发现二维磷氧化物 PxOy 的结构特征随氧浓度变化。当氧含量贫乏时，最稳定的二维 PxOy 可通过在磷烯上吸附 O 原子获得。然而，当氧浓度变高时，稳定结构不再基于磷烯，并将包含 P-O-P 基序。对于二维 P4O4，我们发现它具有直接带隙（约 2.24 eV）、良好的光吸收以及在水中的高稳定性，表明它可能是光化学水解应用的好候选。有趣的是，二维 P2O3 采用两种可能的稳定铁电结构（P2O3-I 和 P2O3-II）作为给定层厚内的最低能量构型。P2O3-I 和 P2O3-II 的电极化分别垂直于和平行于横向平面。我们提出二维 P2O3 可用于新型纳米级多态存储器件。我们的工作表明二维磷氧化物可能是优异的功能材料。
引用
@article{arxiv.1605.02830,
title = {Two Dimensional Phosphorus Oxides as Energy and Information Materials},
author = {Wei Luo and Hongjun Xiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1605.02830},
year = {2016}
}
备注
16 pages,7 figures, accepted by Angew. Chem. Int. Ed (2016)