科学家探索硒晶体层新多晶型物的结构和性质

最近已经发现硒化镓单层具有替代晶体结构,并且在电子器件中具有多样化的潜在应用。了解其属性至关重要,以了解其功能。

现在,来自日本先进科学技术研究所和东京大学的科学家们已经探索了它的结构稳定性、电子状态和晶体相的转变。欧洲杯线上买球

固体材料包括欧洲杯足球竞彩赋予电导率,强度和耐久性等特性的原子的对称排列。尺寸的变化可以改变这种布置,从而改变了材料的整体性质。

例如,当我们朝向“纳米”量表移动时,某些材料的电气,化学,光学和机械性能可以发生变化。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球科学现在让我们在单层(原子)级别右边的各个尺寸的差异研究。

硒化镓(GaSe)是一种“层状金属-硫族化合物”,它具有不同层的堆叠顺序的多型,而不是具有不同层内原子排列方式的多型。

由于其在光电电流,远红外转换和光学应用中的潜在用途,Gase引发了对物理和化学研究领域的大量兴趣。通常,Gase单层由共价键合的镓(Ga)和硒(Se)原子组成,SE原子突出向外,形成名为“P阶段”的三角棱镜状结构。

同一个研究小组的一部分,早前报道一个新颖的水晶阶段的硒化镓在表面和界面使用透射电子显微镜分析,其中Se的原子排列在一个三角形antiprismatic Ga原子方式称为“美联社阶段”与传统的P对称不同阶段(见图1)。

由于这种单层结构的新奇性,人们对它是如何“变形”的知之甚少。此外,这些化合物的层内结构的变化如何影响稳定性

为了回答这一点,Hirokazu Nitta和Yukiko Yamada-Takamura先生来自日本先进的科学和技术研究所(JAIST)探讨了使用一致性计算的Gase Monolayer阶段的结构稳定和电子国欧洲杯线上买球家,在他们的最新研究中物理评论B

Hirokazu Nitta解释了他们的研究,“我们通过第一性原理计算发现,这种新相是亚稳态的,在施加拉伸应变时,基态常规相的稳定性发生了逆转,我们认为这与我们看到这种相只在薄膜-基底界面形成这一事实密切相关。”这项发表的研究也在官方网站上成为了#PRBTopDownload物理评论BTwitter上的处理

为了比较Gase的P和AP相的结构稳定性,研究人员首先计算不同面内晶格常数的总能量,其表示晶体中的单元电池的尺寸,因为其结构包含“格子”或有组织的原子曲目。

计算了最稳定状态对应的最低能量,发现在这个状态下,P相比AP相更稳定。

然后,为了研究AP和P相是否可以相互转化,他们确定了“能量壁垒”材料需要交叉改变,并且另外使用超级计算机进行分子动力学计算(见图2)。

它们发现,P相和AP相环锭单层的相转变的能量屏障很大可能是由于突破和制造新的键,这禁止从P直接过渡到AP阶段。该计算还表明,通过施加“拉伸菌株”或拉伸型力,可以反转P相和AP相Gase单层的相对稳定性。

突出了他们学习的重要性和未来前景,山田教授 - Takamura备注,“层状硫族化合物是继石墨烯之后的有趣的二维材料,具有广泛的多样性,特别是带隙。欧洲杯足球竞彩我们刚刚发现了一种层状单硫族化合物的新的多型(不是多型)。它的物理和化学性质还有待发现。”

总之,这项研究的发现描述了一种不太为人所知的GaSe结构的电子结构,它可以为类似外延生长单层膜的行为提供见解,揭示了关于GaSe和相关单硫族化合物的未知家族成员的另一个秘密。

来源:http://www.jaist.ac.jp/english/

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