摘 要: | 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法, 对新型碳单原子层平面结构—C64-石墨炔的硼、氮掺杂结构进行研究. 当硼原子分别替代C64-石墨炔中碳六元环和四元环上的一个碳原子时, 获得稳定的四元环位B掺杂C64-石墨炔结构和六元环位B掺杂C64-石墨炔结构(简称B4环掺杂结构和B6环掺杂结构). 两种结构仍然表现为二维平面结构, 晶格常数分别为9.378×10-10和9.383×10-10 m; 当硼和氮原子交替替代C64-石墨炔中四元环和碳链上的碳原子时, 得到链位B, N掺杂C64-石墨炔稳定平面结构(简称BN链掺杂结构), 晶格常数为9.393×10-10 m. 单个硼原子掺杂的 B4 环掺杂结构和 B6 环掺杂结构均因掺杂使体系由半导体转变为金属. 硼、氮原子交替取代的BN链掺杂结构是带隙为2.56 eV的半导体.
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