探索应力对石墨炔纳米带电子结构和光学性质的影响，用于先进光电应用

作者

刘乔汉,冯乃兴,邹毅,樊传强 & 王金刚

摘要

Graphdiyne，一种具有 sp- 和 sp² 的二维碳材料-杂交，以其独特的电子特性和分散良好的孔隙率而著称。它的多功能性使其可用于各种应用。对这种材料性能的精确控制对于其在纳米光学器件中的有效利用至关重要。一种有效的调节方法，可以规避对额外干扰的需要，涉及施加外部压力。该技术提供了一种直接的方法来引起材料电子特性的变化。例如，当受到单轴应力时，电子转移发生在三键处。这导致了平面宽度为 2.07 nm 的扶手椅边缘石墨炔纳米带 ，在 500 nm 处表现出微妙的等离子体效应。相反，平面宽度为 2.86 nm 的锯齿形边缘石墨炔纳米带在 250–1200 nm 范围内表现出明显的等离子体效应。这一发现表明，锯齿形纳米带在等离子体效应方面超过了扶手椅纳米带。第一性原理计算和从头开始分子动力学进一步证实，在外加应力下，Z-GDYNR的变形小于A-GDYNR，表现出优异的稳定性。本工作为理解石墨烯纳米带提供了必要的理论基础。