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揭示碲化铋中范德华间隙处的位错核心结构

材料科学 2019-04-25 v2

摘要

如碲化铋Bi2_{2}Te3_{3}之类的辉碲铋矿结构硫族化物在热电能量转换和作为拓扑绝缘体方面具有重要意义。位错在此类材料的合成和加工过程中起关键作用,并可强烈影响其功能性质。五重层之间的位错具有特殊意义,因为其核心结构受层间范德华相互作用控制。在这项工作中,我们利用原子分辨率电子显微镜解析了Bi2_{2}Te3_{3}中的基面位错核心结构,量化了核心两侧原子面的错配。我们表明,尽管基面γ表面存在稳定层错,位错核心的扩展主要由于层间弱键合,这导致平行于范德华间隙的层滑动能量惩罚较小。由第一性原理计算提供信息的半离散变分Peierls-Nabarro模型内的计算支持了我们的实验发现。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.09363,
  title  = {Unraveling the dislocation core structure at a van der Waals gap in bismuth telluride},
  author = {D. L. Medlin and N. Yang and C. D. Spataru and L. M. Hale and Y. Mishin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.09363},
  year   = {2019}
}