研究目的
探索无空位/缺陷的稀有硼烯多形体，并揭示一种热力学稳定的、不对称的中心波纹结构，该结构为半导体，有别于其他已知的硼片。
研究成果
预测表明，无缺陷的硼烯稳定半导体多形体及其电子与机械响应可通过应变进行调控，这将拓展硼烯薄片在多种纳米电子学应用中的使用范围。
研究不足
该研究基于理论计算与模拟。为确认预测的硼烯多形体稳定性及其性质，有必要进行实验验证。
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无缺陷半导体硼烯多形体：二维中的派-纳尔斯畸变
DOI：10.1103/PhysRevB.98.241408
期刊：Physical Review B
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
与各种二维（2D）体系明确的晶格结构不同，硼烯的原子结构对生长条件和衬底类型敏感，从而形成丰富的多型性。通过第一性原理方法，我们发现了一种无空位的热力学稳定硼烯多型体——这种非对称中心波纹结构与其他已知硼单质层不同，属于半导体材料。研究表明，该结构的非对称畸变源于派-纳不稳定性，这种机制将原本对称的金属体系转变为半导体。我们还证实，施加单轴或双轴应变会逐步降低带隙宽度，而当带隙闭合时对称构型会重新出现。此外，在半导体状态下计算得到的泊松比呈现高正值，但当体系恢复金属性后泊松比转为负值。这种无缺陷半导体硼烯多型体的实现及其电子/机械响应的可调控性，有望拓展硼单质层在多种纳米电子器件中的应用。
作者：
S. ˙Ipek，M. E. Kilic，A. Mogulkoc，S. Cahangirov，E. Durgun
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