双空位缺陷对硼氮纳米条带能带结构的影响

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石墨烯的成功合成开创了材料科学领域的新纪元,它的发现不仅促进了低维碳基材料同时也促进了无机纳米材料的广泛研究,特别是低维硼氮纳米体系,例如二维硼氮层和一维硼氮纳米条带,作为石墨烯纳米条带的结构相似物,硼氮纳米条带已经在实验上合成,并具有高的热稳定性和化学稳定性,可用于极端环境,然而其宽的带隙却阻碍了BN纳米条带在纳米电子器件等方面的应用。为了解决这一难题,本文基于第一性原理计算方法,通过研究双空位缺陷重组形成的5-8-5缺陷,主要针对锯齿型和扶手椅型两种边缘手性的双空位缺陷硼氮纳米条带的几何结构以及对应结构的电学和磁学性质展开研究。我们考虑了缺陷的方向和位置两种影响因素。计算结果表明所有缺陷的硼氮纳米条带体系都能够一致的表现为非磁的半导体行为,此外,5-8-5缺陷的形成,对锯齿型和扶手椅型的硼氮纳米条带的能带结构都有明显的影响,所有缺陷的硼氮纳米条带的带隙都有所降低,然而,不同缺陷的方向或缺陷位置对能带的影响不同。显然,引入双空位缺陷是一种有效的手段来调节硼氮基纳米材料在电子自旋器件和多功能纳米器件领域中的应用。
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