Рассмотрение линейных топологических дефектов в силицене посредством молекулярной динамики и расчётов ab-initio

Аннотация

Дефекты в двумерных материалах представляют значительный интерес, так как оказывают существенное влияние на свойства материала. Используя метод молекулярной динамики и расчеты ab-initio исследуются линейные топологические дефекты в силицене. Силицен имеет структуру выдвинутых сот, представляющую собой двумерную гексагональную структуру с двумя атомами в элементарной ячейке, один из которых находится выше, а другой ниже относительно плоскости листа. Cилицен может иметь две энергетически эквивалентные структуры, в зависимости от того, какой из двух атомов элементарной ячейки находится выше. На стыке этих структур образуются топологические дефекты. Такие дефекты не подразумевают необходимости разрыва связей и не могут исчезнуть из структуры иначе, кроме как аннигиляции таких топологических дефектов разных знаков. Показаны отрелаксированные структуры линейных топологических дефектов в силицене, подсчитаны энергии дефектов и проводится сравнение данных молекулярной динамики и данных ab-initio. Подобные дефекты существуют в других двумерных материалах группы IVA, таких как германен, станен, плюмбен и др. В результате работы посредством ab-initio подтверждено существование данного типа дефектов и предполагаются варианты их экспериментального обнаружения.