脱质子化1,3环加成石墨烯外在固定位上的贵金属纳米线(英文)

为研究纳米线的形成机理,通过密度泛函理论(DFT)研究了贵金属(铂)在脱质子化1,3-环加成石墨烯上的吸附.研究发现:(1)吸附在1,3-环加成石墨烯上的铂原子引起该结构的脱质子化过程并形成脱质子化1,3-环加成石墨烯;(2)贵金属在脱质子化1,3-环加成石墨烯上的锚定位是氮原子邻位的碳原子,这在邻位碳原子的平均巴德电荷分析(高达1.0e)中得到进一步的证实;(3)铂原子在相邻的脱质子化吡啶炔单元上形成金属纳米线,并且该纳米线比相应的铂团簇稳定得多;(4)电子结构分析表明,铂的吸附并没有从根本上改变脱质子化1,3-环加成石墨烯的电子性质.铂金属的掺杂使得Pt6团簇吸附形成的复合物呈现金属性,而Pt6纳米线形成的复合物则为半金属性.     

人工合成二维铁电金属

自从Anderson和Blount提出钙钛矿“铁电金属”以来,人们在研究其物理机制和设计新的铁电金属方面做出了很大努力。由于金属中的净电场可以被自由电子完全屏蔽,因此铁电性与金属性在体相中不能共存。然而,众多研究表明低维材料具有许多与体相材料相悖的奇异特性和新颖的量子态。研究团队提出通过施加一个强的极化场,以铁电/单层氧化物金属超晶格的形式人工合成铁电金属。这样,原子层级氧化物导电层的对称性可以被邻近的极化场打破和操纵,从而形成二维“铁电金属”。     

PbnSn(n=1-19)合金团簇的结构稳定性及其半导体—金属性转变

基于密度泛函理论（DFT）,采用广义梯度近似（GGA）计算了PbnSn(n=1-19)合金团簇的结构演化、结合能和电子结构。结果表明Sn原子的掺杂增强了Pbn团簇的稳定性,其碎裂行为也很好地符合了已有的实验结果。随着PbnSn合金团簇尺寸的增加,其几何结构由类似于密堆积构型向松散构型演化,具体的转变尺寸为总原子数N=14。PbnSn团簇的HOMO-LUMO能隙呈现出先增加后降低的趋势,在6原子时达到最大值1.6eV,表现出显著的半导体性质和尺寸依赖。当N≥7时,能隙振荡减小,呈现出微弱的半导体性向金属性的转变行为。     

应变和C掺杂对单层BN纳米片的电子结构和磁学性质的影响

利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法, 研究了应变和C原子掺杂对单层BN纳米片的电子结构和磁学性质的影响. 计算结果表明未掺杂的单层BN纳米片具有宽的直接带隙, 在压缩和拉伸应变的作用下, 带隙会分别增大和减小, 但应变对带隙的调制整体效果不太明显. 单个C原子掺入BN纳米片的态密度揭示体系呈现出半金属性(Half-metallicity), 磁矩主要源于C 2p态, 而B 2p和N 2p态在极化作用下也能提供部分磁矩. 两个C原子掺入BN纳米片时, 磁性基态会随着C原子的间距发生变化: 当两C原子为最近邻(nn)和次近邻(nnn)时, 反铁磁态为磁性基态; 而当两C原子为次次近邻(nnnn)时, 铁磁态为基态, 并且其态密度也显示出半金属性.