Stable structures and electronic properties of perovskite oxide monolayers
为了深入了解二维材料及其应用,寻找有前途的二维单层材料是非常必要的。我们用第一性原理方法研究了四元钙钛矿氧化物单层膜作为二维材料。我们从SrTiO $_3$、LaAlO $_3$、KTaO $_3$和BaFeO $_3$中发现了四种稳定的二维单层材料,分别表示为STO-ML、LAO-ML、KTO-ML和BFO-ML。进一步的研究表明,通过克服悬挂键,前三个单分子膜是二维宽禁带的铁磁马达,BFO-ML是二维各向同性的海森堡铁磁金属。在每个单分子膜中,两侧之间存在较大的静电势能差,反映出较大的面外偶极子。这些使一系列的2D单层材料,并应在考虑钙钛矿氧化物异质结构中的新兴现象的新型电子器件中是有用的。
2019-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A permanent, stable, and simple top-contact for molecular electronics on Si: Pb evaporated on organic monolayers
我们发现,热蒸发铅(Pb)保留了Si上的有机单层的电子性质和Si表面本身的表面钝化。所得到的电流-电压特性是根据从完善的悬汞滴法的结果,并保留分子诱导的偶极效应和长度衰减的电流。我们合理化我们的研究结果之间缺乏相互作用的铅和硅衬底。我们的方法是快速的,可扩展的,兼容标准的半导体加工,并可以帮助刺激硅有机混合电子的大规模利用。
2012-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prediction of stable nanoscale skyrmions in monolayer Fe$_5$GeTe$_2$
本文通过第一性原理计算和原子自旋模拟,预测单层Fe$_5$GeTe$_2$中因强DMI和适中磁晶各向异性可在约2 T以上磁场下稳定直径小于10 nm的斯格明子,其能量势垒与先进过渡金属超薄膜相当,且在20 K下可稳定数小时。
2024-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thinning CsPb2Br5 Perovskite Down to Monolayers: Cs-dependent Stability
采用第一性原理密度泛函理论计算方法,系统研究了类钙钛矿结构CsPb2Br5晶体的体相和势能单层结构的结构、电子和振动性质.结果发现,虽然Cs原子对电子结构没有影响,但它们的存在对于形成稳定的CsPb2Br5晶体是必不可少的。计算的晶体振动光谱表明,不仅体相形式,而且单层形式的CsPb2Br5是动态稳定的。预测的单层形式可以表现出半导体或金属特性。此外,修改的结构,电子和磁性的单层CsPb2Br5的空位缺陷形成后的性质进行了研究。结果表明,Br空位的形成具有最低的形成能,并显著改变了CsPb 2 Br 5的电子结构,导致了CsPb 2 Br 5的铁磁基态.然而,Pb和Cs空位的形成导致单层结构的p型掺杂。本文报道的结果表明,单层CsPb2Br5晶体是一种新型的稳定的钙钛矿,具有增强的功能和纳米器件应用的有前途的候选者。
2017-10-24 cond-mat.mes-hall
Air Stable Doping and Intrinsic Mobility Enhancement in Monolayer $MoS_{2}$ by Amorphous $TiO_{x}$ Encapsulation
为了降低肖特基势垒引起的接触和访问电阻,以及带电杂质和声子散射对基于2D过渡金属二硫属化物(TMD)的器件中的迁移率的影响,已经投入相当大的努力来探索分别使用$high-κ$氧化物的各种掺杂技术和电介质工程。这项工作的目标是证明$high-κ$电介质,作为一个有效的n型电荷转移掺杂剂单层(ML)二硫化钼($MoS_{2}$)。利用无定形低价氧化钛(ATO)作为“$high-κ$掺杂剂”,我们实现了~ $180$ $Ω.μm$的接触电阻,这是ML $MoS_{2}$的最低报道值。使用该掺杂技术实现了与$240$ $μA/μm$一样高的导通电流和与$83$ $cm^2/V-s$一样高的场效应迁移率。此外,在ATO封装后,实现了高达$300$ $K$处的$102$ $cm^2/V-s$和$77$ $K$处的$501$ $cm^2/V-s$的固有迁移率,这是ML $MoS_{2}$上报道的最高迁移率值之一。我们还分析了掺杂效应的ATO膜ML $MoS_{2}$,一种现象是不存在时,使用化学计量$TiO_{2}$,使用从头算密度泛函理论(DFT)计算,显示出良好的协议与我们的实验结果。基于在$high-κ$ ATO-ML $MoS_{2}$的情况下所见的界面氧空位介导的掺杂,我们提出了在$high-κ$介电环境中封装之后在基于TMD的器件中观察到的迁移率增强效应的机制。
2016-04-23 cond-mat.mes-hall
Synthesis of an aqueous, air-stable, superconducting 1T'-WS$_2$ monolayer-ink
液相化学剥离是实现二维(2D)材料工业规模生产的理想方法,适用于广泛的应用,如可印刷电子,催化和储能。然而,许多具有量子技术潜力的有影响力的2D材料只能在实验室环境中进行研究,因为它们对空气敏感,并且在化学处理后会失去物理性能。在这里,我们报告了一个简单的化学剥离方法,以创建一个稳定的,含水的,无表面活性剂,超导油墨含有相纯的1 T '-WS $_2$单层,是同构的空气敏感的拓扑绝缘体1 T'-WTe $_2$。我们证明,薄膜可以铸造在硬和柔性基板。印刷膜在室温下是金属的,并且在7.3 K以下是超导的,显示出强的各向异性非常规超导行为,具有30.1 T和5.3 T的面内和面外上临界磁场,具有44 mA的临界电流,并且在环境条件下稳定至少30天。我们的研究结果表明,化学加工可以提供一种工程解决方案,使过去仅在实验室中研究的非平凡的2D材料在商业上可获得。
2022-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence for Two-dimensional Weyl Fermions in Air-Stable Monolayer PtTe$_{1.75}$
本研究通过多种实验表征与第一性原理计算,在空气稳定的单层PtTe₁.₇₅中实现了二维Weyl费米子,发现其由Rashba劈裂和能带反转产生三对Weyl锥,为新型自旋电子器件研发提供了新方向。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stable phases of freestanding monolayer TiO$_2$: The emergence of out-of-plane ferroelectricity
通过第一性原理计算,本研究发现了两种能量更优的独立单层TiO$_2$稳定结构,揭示了由伪Jahn-Teller效应引起的面外铁电性,为二维面外铁电体家族增添了新成员。
2024-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ordering and order-disorder phase transition in the (1x1) monolayer chemisorbed on the (111) face of an fcc crystal
在本文中,我们考虑了一个简单的化学吸附单分子层的格子气模型,它考虑了吸附原子与表面位之间键长的谐波涨落。该模型还涉及到一个短程吸引力的吸附原子之间的作用势以及表面周期性的表面吸附势。它已被假定为吸附的原子键合到最上层的衬底原子。特别地,我们用蒙特卡罗模拟方法着重研究了面心立方固体(111)面上形成的致密单分子层中出现的有序。在格子气极限内,化学吸附层形成(1x 1)结构。另一方面,当键被允许波动时,已经发现另外三种不同的有序相在基态是稳定的。其中之一已被发现是稳定的,在有限的温度和进行相变的无序状态。其余两个有序态仅在基态稳定。在有限的温度下,有序已被证明是由于大熵效应被破坏。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Traits and Characteristics of Interacting Dirac fermions in Monolayer and Bilayer Graphene
石墨烯中的电子的类似相对论的行为显著地影响这些电子在量子化磁场中的相互作用性质,导致与常规(非相对论)半导体系统中的那些相比更稳定的分数量子霍尔效应态。在双层石墨烯中,相互作用强度可以通过偏置电压和磁场的取向来控制。石墨烯单层之间的有限偏置电压实际上可以增强给定朗道能级中的相互作用强度。作为偏置电压的函数,石墨烯双层系统显示出从具有弱电子-电子相互作用的状态到具有强相互作用的状态的转变。有趣的是,倾斜磁场的面内分量也可以改变双层石墨烯中的相互作用强度。我们还讨论了双层石墨烯中的Pfiran态的性质,并证明了通过施加面内磁场可以大大增强这种状态的稳定性。
2013-02-12 cond-mat.mes-hall
Stability of extended defects on boron nitride and graphene monolayers: the role of chemical environment
我们进行从头计算表明,反相界(APB)的相对稳定性与扶手椅和锯齿形手性在单层氮化硼(BN)的合成过程中的硼和氮物种的化学势决定。在富氮环境中,具有富氮核的锯齿形APB是最稳定的结构,而在富硼或本征生长条件下,具有化学计量核的扶手椅形APB是最稳定的结构。这种稳定性的转变是由APBs的核心中的同极键(B-B和N-N)和弹性能成本之间的竞争引起的。此外,在碳源的存在下,我们发现,碳掺杂的锯齿形APB成为最稳定的边界附近的富氮限制。BN中两种类型的APB的电子结构被示出为是特别不同的,与锯齿形APB描绘的带隙中的缺陷样深电子带,而扶手椅式APB显示批量样浅电子带。
2012-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis and properties of free-standing monolayer amorphous carbon
块体非晶材料已经被广泛研究和应用,但其原子排列仍然是一个悬而未决的问题。虽然它们通常被认为是Zachariasen连续随机网络,但最近的实验证据支持非晶硅的竞争微晶模型。然而,在二维材料中,相应的问题仍然没有得到解答。在这里,我们报告的合成,通过激光辅助化学气相沉积,厘米级的,独立的,连续的和稳定的单层无定形碳,拓扑结构不同于无序石墨烯。与块体材料不同,单层无定形碳的结构可以通过原子分辨率成像来确定。通过拉曼光谱、X射线光谱和透射电子显微镜的广泛表征揭示了完全不存在长程周期性和具有广泛分布的键长、键角和五元环、六元环、七元环和八元环的三重配位结构。环分布不是Zachariasen连续随机网络,但类似于竞争(纳米)微晶模型。我们构建了一个相应的模型,使单层无定形碳的性质的密度泛函理论计算,根据观察。直接测量证实它是绝缘的,电阻率值与化学气相沉积法生长的氮化硼相似。自支撑单层无定形碳令人惊讶地稳定,并且变形至高断裂强度,而没有从断裂点的裂纹扩展。这种稳定的、独立的单层无定形碳的优异物理性质可以证明在诸如磁纪录设备和柔性电子器件的应用中对于渗透和扩散屏障是有用的。
2021-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Prediction of group IV-V hexagonal binary monolayers
IV族和V族单分子膜由于其高载流子迁移率、可调带隙和光学线性二向色性而成为非常重要的二维材料。最近,在硅衬底上合成了一种新颖的IV-V族二元化合物Sn_2Bi,并显示出非常有趣的电子性质。进一步的研究表明,通过氢化,单分子层将以独立形式稳定。受此启发,我们利用第一性原理计算,系统地预测和研究了Sn 2Bi的八种对应物:Si 2 P,Si 2As,Si 2Sb,Si 2Bi,Ge 2 P,Ge 2As,Ge 2Sb,Ge 2Bi。的内聚能,声子色散,和AIMD计算表明,类似于Sn 2Bi,所有这些独立的单分子膜是稳定的氢化形式。这些氢化单层是具有宽带隙的半导体,这有利于光电目的。Si_2YH_2和Ge_2YH_2结构分别具有间接带隙和直接带隙。它们代表了非常有趣的光学特性,例如在可见光区的良好吸收和线性二向色性,这分别对太阳能电池和分束器件至关重要。最后,Si_2SbH_2和Si_2BiH_2单分子膜具有适合光催化分解水的带隙和带边位置。总之,我们的调查提供了非常有趣的和有前途的性能,这一家庭的二元化合物。我们希望我们的预测为新的实验研究和下一代光电和光催化器件的合适2D材料的制造开辟了道路。
2020-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tailoring the electronic properties of TiO$_2$ monolayers for solar driven catalysis through transition metal doping
本研究基于DFT方法在TiO$_2$单层进行过渡金属掺杂构建Janus结构,发现掺杂Ag、Au、Pd和Pt不仅可减小带隙增强可见光响应,还诱发铁磁性并促进电荷分离,从而显著提升光催化析氢反应活性。
2024-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principle calculations of phononic, electronic and optical properties of monolayer arsenene and antimonene allotropes
最近,在三维拓扑绝缘体Bi $_2$ Te $_3$和Sb $_2$ Te $_3$上成功地生长了一种稳定的单层锑,其具有弯曲的蜂窝结构,称为锑烯,显示出半导体性质。通过第一性原理计算,系统地研究了单层砷烯/锑烯同素异形体$α-$和$β-$的声子、电子和光学性质.通过考虑声子色散,我们研究了这四种材料的动力学稳定性。计算结果表明,单层$α-$ As/Sb具有直接带隙,单层$β-$ As/Sb具有间接带隙,$α-$ Sb具有明显的吸收,可作为一种宽饱和吸收体.
2016-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Noncollinear ferrielectricity and morphotropic phase boundary in GeS monolayer
二维极性是有趣的,但仍处于早期阶段。本文建立了GeS单分子层的结构演化图,它导致非共线铁电$δ$相和铁电$α$相在能量上一样稳定.它的亚铁电性是由声子阻挫引起的,即,铁电和反铁电模式之间的竞争,提供了更多的途径来调整其极性。除了其突出的性能,如大的带隙,大的极化,和高居里温度,更有趣的是,形态之间的相边界$α$ -和$δ$ -阶段是高度可能的,这是至关重要的,以获得巨大的压电无铅应用。
2021-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Air-stable lithiation engineering of $\mathrm{MoS}_{2}$ for direct-bandgap multilayers
本研究通过新开发的Li-ion平台实现探针诱导的空气稳定Li插层,将多层$\mathrm{MoS}_{2}$转化为多个单层堆叠,使其表现出直接带隙和强光致发光,光致发光增强26倍。
2025-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Current Density in Monolayer MoS$_2$ Doped by AlO$_x$
半导体在晶体管、光电子学和热电学中的应用需要稳定的掺杂。然而,这对于二维(2D)材料是具有挑战性的,其中现有方法要么与常规半导体处理不兼容,要么引入时间依赖性滞后行为。在这里,我们表明,低温(< 200 $^\circ$ C)的亚化学计量的AlO $_x$提供了一个稳定的n掺杂层的单层MoS $_2$,与电路集成兼容。该方法在通过化学气相沉积生长的单层MoS $_2$的晶体管中实现了> 2 × 10 $^{13}$ 1/cm $^2$的载流子密度、低至约7 kOhm/sq的薄层电阻和约480 Ohm.um的良好接触电阻。我们还达到了近700 μ A/μ m(>110 MA/cm $^2$)的记录电流密度在这个三原子厚的半导体,同时保持晶体管的开/关电流比> $10^6$。最大电流最终受到自热的限制,并且在器件散热更好的情况下可以超过1 mA/um。这种掺杂的MoS $_2$器件的截止电流为0.1 nA/um,接近国际技术路线图所要求的几个低功率晶体管指标
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Stability and strength of monolayer polymeric C$_{60}$
本文利用第一性原理计算发现准四方相在机械、动态或热力学稳定性上存在挑战,而准六方相因强共价C-C键在各种应变下本质更强,解释了其被剥离为单层的实验现象。
2023-01-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Effect of Rashba spin-orbit coupling on topological phases in monolayer ZnIn2Te4
以单层ZnIn2Te4为案例,研究了内禀与Rashba自旋轨道耦合的竞争,确定了Rashba自旋劈裂与量子自旋霍尔相共存的条件,为设计增强自旋电子学能力的拓扑绝缘体提供指导。
2025-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Monolayer Two-dimensional Materials Database (ML2DDB) and Applications
本研究提出结合深度神经网络与DFT的主动学习工作流,构建了包含242,546个稳定结构的单层二维材料数据库ML2DDB,并结合扩散模型实现了特定约束下的结构生成,为新材料发现提供新范式。
2025-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optoelectronic properties of the CuI, AgI and Janus Cu2BrI, and Ag2BrI monolayers by many-body perturbation theory
在二维纳米材料领域的杰出实验进展中,碘化亚铜(CuI)和碘化银(AgI)单层已经通过新型石墨烯封装合成方法生长[Adv.Mater.2022,34,2106922]。受这一成就的启发,我们进行第一性原理计算调查的弹性,声子的热输运,电子和光学性质的原生CuI和AgI和Janus Cu2BrI和Ag2BrI单层。在GW近似的基础上,利用多体微扰理论,详细研究了电子和激子的光学性质。我们的研究结果表明,这些新的系统是稳定的,但具有软弹性模量和超低晶格热导率。它还表明,所研究的单分子膜是宽禁带半导体与激子结合能接近1 eV。分析了机械应变和电场对薄膜电学和光学性质的影响。所提出的第一性原理的结果提供了一个深刻的理解的稳定性,声子输运,和可调的光电性能的原生CuI和AgI和Janus Cu2BrI和Ag2BrI单层,这可以作为一个指导,为即将到来的研究。
2022-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effective Doping of Monolayer Phosphorene by Surface Adsorption of Atoms for Electronic and Spintronic Applications
利用密度泛函理论研究了27种不同吸附原子的表面吸附对单层黑磷电子和磁性的影响。从每组中选择几个有代表性的元素,从碱金属(组I)卤素(组VII),我们计算的能带结构,态密度,磁矩和有效质量的能量最稳定的位置的吸附原子单层磷烯。我们预测,第I族金属(Li,Na,K),和第III族吸附原子(Al,Ga,In)是有效的,在提高n型移动载流子密度,与第III族吸附原子导致较低的有效质量的电子,从而更高的迁移率。此外,我们发现,过渡金属Ti和Fe的吸附原子,产生一个有限的磁矩(1.87和2.31 $μ_B$)在单层磷烯,具有不同的带隙和电子有效质量(从而迁移率),这大约相差10倍的自旋和自旋向下的电子开辟了探索自旋电子学应用的可能性。
2015-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Conduction Through Monolayer Amorphous Carbon Nano-Junctions
在分子电子传导中,奇异的晶格形态往往会引起奇异的行为。在2D系统中,石墨烯是一个值得注意的例子。最近,合成了一种稳定的无定形石墨烯,称为单层无定形碳(MAC)。MAC提出了一系列关于障碍对传导的影响的新问题。在这封信中,我们通过MAC纳米碎片进行相干电子传输的整体级计算分析,以寻找定义特征。我们的分析,依赖于半经验哈密顿(Pariser-Parr-Pople)和Landauer理论,表明在MAC中的费米能($E_F$)附近的状态继承了石墨烯纳米碎片中类似表面态的部分特征。远离$E_F$,电流由一组离域态携带,这些离域态在能带边缘过渡到绝缘内部态的子集。最后,我们还发现前线轨道之间的量子干涉是MAC纳米碎片的一个共同特征。
2021-12-10 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Two ultra-stable novel allotropes of Tellurium few-layers
理论预测或实验观察到低维Te的至少四种二维或准一维同素异形体及其混合物,即α,\b{eta},γ,δ和手征-α+δ相。其中γ相和α相分别是单层膜和厚膜的最稳定相。在这里,我们发现了两个新的低维相,即ε和ε相。ε相比γ相稳定29 meV/Te以上,ε相的稳定性与最稳定的单层γ相相当。α相和α相之间的能量差随着层厚度的增加而减小,并且在四层(12-子层)厚度处消失,而该厚度在变化掺杂下增加。ε相和ε相分别是金属链和金属层。具有很强层间耦合的双相在其层间能带结构中表现出量子阱态。这些结果提供了显着的洞察了解在Te少层的多型性,并可能推动大量的研究各种少层相的性质。
2018-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of Two-dimensional Insulator Monolayer Honeycomb BeO
二维(2D)材料的出现开启了平板电子学的迷人前沿。大多数结晶原子层材料是基于具有弱层间键合的层状范德华材料,这自然会导致化学稳定的单层。我们报告的合成的二维绝缘体组成的蜂窝结构BeO(h-BeO)的单个原子片,虽然其散装对应物具有纤锌矿结构。通过分子束外延(MBE)在Ag(111)薄膜上生长h-BeO,Ag(111)薄膜通常生长在Si(111)晶片上。使用扫描隧道显微镜和光谱(STM/S),蜂窝BeO晶格常数被确定为2.65埃的绝缘带隙为6 eV。我们的低能电子衍射(LEED)的测量表明,h-BeO形成一个连续的层,在毫米级具有良好的结晶度。莫尔条纹分析表明,BeO蜂窝结构保持长期的相位相干的原子注册,即使跨银步骤。通过STS和密度泛函理论计算,我们发现h-BeO层与Ag(111)衬底之间的相互作用很弱。我们不仅证明了通过分子束外延生长h-BeO单层膜的可行性,而且还说明了大规模生长,弱衬底相互作用和长程结晶性使h-BeO成为未来技术应用的有吸引力的候选者。更重要的是,在没有大块层状对应物的情况下创建稳定的单晶原子片的能力是定制新型2D电子材料的有趣方法。
2020-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the Topological Band Gap of Bismuthene with Silicon-based Substrate
铋单层的一些亚稳多晶型物(铋烯)可以拥有拓扑非平凡相。然而,目前还不清楚这些多晶型物是否可以通过与底物的相互作用变得稳定,它们的拓扑性质是否被保留,以及如何设计最佳底物以使拓扑相更稳定。使用第一性原理技术,我们表明,铋多晶型物可以成为稳定的碳化硅(SiC),硅(Si),二氧化硅(SiO2)和异质结构中的邻近相互作用的单层的电子结构上有显着的影响,即使当键合是弱的。我们表明,范德华相互作用和破坏的亚晶格对称性的电子结构的变化驱动的主要因素。我们的工作表明,衬底相互作用可以加强铋多晶型物的拓扑性质,使它们可用于实验研究和技术应用。
2022-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A full superconducting dome of strong Ising protection in gated monolayer WS2
最近的研究表明,超导电性不仅存在于原子级薄的单层膜中,而且可以表现出更高的转变温度和更强的临界场。然而,除了是空气不稳定的,在这些固有的金属单层弱的可调谐性,在探索单层超导性,从而阻碍了可能的应用在电子器件中构成了严重的限制。利用场效应门控,我们在容易获得的CVD生长的WS2,一个典型的环境稳定的半导体过渡金属二硫属化物(TMD)的单层超导电性。在这里,我们提出了一套完整的竞争电子阶段在一个前所未有的范围从带绝缘体,超导体,一个意想不到的再入绝缘体。在整个超导圆顶中,库珀对自旋被强烈的内部自旋轨道相互作用所固定,使得这种材料可以说是磁场中最有弹性的超导体。重入绝缘状态,在正高的门电压是合理的归因于本地化诱导的单层的特征性弱屏蔽,提供了关键的洞察到许多圆顶状的超导相场诱导准二维超导体中观察到。
2017-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Negative differential conductance effect and electrical anisotropy of 2D ZrB2 monolayers
二维金属-二硼化物ZrB_2单分子膜是一种稳定的新型电子材料[A. Lopez-Bezanilla,Phys. Rev. Mater.,2018,2,011002(R)]。本文利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法,研究了ZrB 2在zigzag(z-ZrB 2)和a-ZrB 2(a-ZrB 2)方向上的电子输运性质.在低偏压下,二维ZrB 2显示出类似的沿锯齿形和扶手椅方向的电输运,因为电流主要通过金属Zr-Zr键传播。当偏压高于1.4V时,随着定向B-B传输通道的打开,其Z字形和扶手椅形方向的I-V曲线发生发散。重要的是,z-ZrB 2和a-ZrB 2都显示出明显的负微分电导(NDC)效应,因此它们可以有希望用于基于NDC的纳米器件。
2018-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge density wave and superconducting phase in monolayer InSe
本文采用第一性原理计算对空穴和电子掺杂体系进行了研究,确定了单层硒化铟中可能的超导相。费米表面的空穴掺杂的依赖性是完全基本的单层InSe。通过增加空穴密度,使费米面由六个孤立的空穴变为两个孤立的空穴。对于低空穴掺杂水平的系统,低于Lifshitz转变点,临界温度$T_c \sim 55-75$ K内获得各向异性Eliashberg理论取决于从0.2到0.1的库仑势的变化量。然而,对于一些空穴掺杂以上的Lifshitz转变点,裸露的磁化率和强的电子-声子相互作用的温度依赖性的组合引起的电荷密度波,出现在远高于相应的$T_c$的温度。在考虑了非绝热效应之后,我们可以仔细分析系统中出现电荷密度波或电荷密度波的条件。此外,单层InSe在室温下通过包括不同载流子浓度的非绝热效应而变得动态稳定。
2021-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Structural stability, electronic structure and optical properties of dimension controlled self-assembled structures from clusters of cadmium telluride
本文报道了以笼状Cd9Te9团簇为超原子,基于第一性原理对团簇组装材料的稳定性、电子结构和光学性质进行的一维、二维和三维纳米结构研究。对于不同的立方晶格,块体3D自组装形成2D堆叠结构。与简单立方、体心和锌立方型堆叠相比,面心堆叠是最稳定的。二维叠层形成为簇组装的单分子膜,并且来自面心结构的单分子膜是最稳定的。此外,具有更多数量的簇间键的簇链(或线)也被认为是动态稳定的。讨论了这些自组装纳米结构的电子结构、带隙、介电常数和吸收光谱以及声子色散。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph