位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
硅烯饱和吸附碱金属原子的第一性原理研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O562.1[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]湘潭大学材料与光电物理学院,微纳能源材料与器件湖南省重点实验室,湘潭411105, [2]湘潭大学数学与计算科学学院,科学工程计算与数值仿真湖南省重点实验室,湘潭411105, [3]浙江大学硅材料国家重点实验室,杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11374251,11471280,11101346)、湖南省教育厅科学研究基金(批准号:12K046,YB20118029)和湖南省自然科学基金(批准号:12JJ9002)资助的课题.
中文摘要:

基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究了硅烯饱和吸附碱金属元素原子的稳定性、微观几何结构和电子性质,并与纯硅烯及其饱和氢化结构进行了对比分析.研究发现复合物SiX(X=Li,Na,K,Rb)的形成能都是负的,相对于纯硅烯来说可以稳定存在.Bader电荷分析表明,电荷从碱金属原子转移至硅原子.从成键方式来看,硅烯与氢原子形成共价键,而与碱金属原子之间形成的键主要是离子性成键,但还存在部分共价关联成分.能带计算表明,锂原子饱和吸附在硅烯形成的复合物SiLi是直接带隙的半导体,带隙大小为0.34eV.其他碱金属饱和吸附在硅烯上形成的复合物都表现为金属性.

英文摘要:

Based on density functional first-principles calculations, we study the stability, micro-geometry, and electronic properties of alkali metal atoms adsorbed on silicene, and perform the comparison between pure and hydrogen-saturated silicenes. We found that all the formation energies of SiX(X = Li, Na, K and Rb) are negative, indicating that the relative structural stability of these new compounds is higher than silicene. Bader charge analysis shows that electric charge is transferred from Si atoms to H atoms in Sill compound, but in SiX the direction of charge transfer is opposite, i.e., the charge is transferred from alkali metal atoms to Si atoms. From the viewpoint of chemical bonding, it can be regarded that valence bond is formed between Si atoms and H atoms, and the bonds between Si and alkali metal atoms are mainly ionic, but there exists covalent contribution. From the band structure calculations, it is also found that the new type compound SiLi is a semiconductor with a direct band gap of 0.34 eV; however, all the other compounds of SiX(X = Na, K and Rb) exhibit metallic property.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876