مطالعه نظری اثر میدان الکتریکی بر ساختار هندسی و الکترونی بوروفین: رهیافت نظریه تابعی چگالی

مقدمه: بوروفین یک آلوتروپ بلوری از اتم های بورون است که در سال 2015 در شرایط خلا بالا روی سطح نقره ساخته شد. پیش بینی شده است که بوروفین رفتار فلزی ناهمسانگرد داشته باشد و بتواند به عنوان رقیبی برای گرافن مطرح شود. روش محاسباتی: محاسبات با استفاده از کد سایستا براساس نظریه تابعی چگالی انجام شده است. برای تابعی تبادلی- همبستگی از تقریب شیب تعمیم یافته GGA-PBE استفاده شده است. انرژی قطع Ry 50 برای انتگرال گیری در فضای حقیقی انتخاب شده و برای توصیف منطقه بریلوین نمونه نقاط k1×5×5 بر پایه روش مونخورست –پک در نظر گرفته شده است . مختصات کلیه اتم ها واهلیده شدند تا وقتی نیروی وارد بر هر اتم کمتر از eV/Å0.005 شود. نتایج و بحث: بررسی ساختار واهلش یافته نشان می دهد که بوروفین ساختار شبه صفحه ای دارد و مقدار خمیدگی ساختار برابر 0.4Å بدست آمده است. بررسی ساختار نواری نشان می دهد که تک لایه آن رفتار شبه فلزی ناهمسانگرد از خود نشان می دهد که با نتایج سایر پژوهشگران مطابقت دارد [1-2]. در گام نهایی اثر اعمال میدان الکتریکی بر روی ساختار هندسی و ساختار نواری بوروفین بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که بوروفین توانایی تحمل میدان الکتریکیGV/m 50 در جهت محور x و میدان الکتریکیGV/m 100 در جهت محور y را دارد و با اعمال میدان بزرگتر از این مقادیر ساختار کاملا بهم می ریزد.

Keywords:

بوروفین , میدان الکتریکی , خواص الکترونی