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硅烯中的价键序与反铁磁性——第一性原理结果

材料科学 2017-09-15 v1

摘要

硅烯与石墨烯相似,拥有 π\pi-π\pi^* 能带。然而,硅烯的能带宽度仅为石墨烯的三分之一。这导致 Hubbard U 与能带宽度 W 的比值显著增加,从石墨烯中的 U/W \sim 0.5 增加到硅烯中的 \sim 1。这种增强、二维特性及相关现象表明硅烯的基态为 Mott 绝缘体(G. Baskaran, arXiv:1309.2242)。我们通过第一性原理计算支持了上述提议,表明与石墨烯不同,硅烯存在两种不稳定性:i) 价键(Kekule)二聚化,以及 ii) 弱的双子晶格反铁磁序。在没有费米面嵌套的情况下存在这些不稳定性,指向了\textit{在第一性原理框架内}的 Mott 局域化。实验中观察到的硅烯依赖于衬底的结构重构被解释为广义 Kekule 键序。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.04664,
  title  = {Valence Bond Order and Antiferromagnetism in Silicene - ab initio Results},
  author = {R. Vidya and G. Baskaran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.04664},
  year   = {2017}
}