摘 要: | SiO2通常以三维晶体或无定形结构存在,限制了其在新技术如新一代集成电路中的应用,因此二维SiO2的研究引起了越来越多的关注。本文通过删除三维层状CaAl2Si2O8结构中的Ca和Al原子,直接构建出新的二维SiO2构型。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,结构优化获得的新型2D SiO2具有P⁃62m对称性,群号189。通过结合能、弹性系数、分子动力学模拟和声子谱计算,发现新型2D SiO2具有高机械稳定性、热力学稳定性和动力学稳定性。电子性质和光学性质计算发现,2D SiO2是带隙为6.08 eV绝缘体,且具有良好的光透射率和光导率。此外,通过研究面内双轴应变对2D SiO2电子和光学性质的影响,发现2D SiO2的带隙和介电函数受面内拉伸应变的影响较压缩应变略大,不过其整体光学性质受应变影响不大,保证了其在实际应用中电子性质和光学性质的稳定性。
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