Hoja de hidruro de berilio mínimo global con Poisson negativo novedosorelación s: cálculos de primeros principios-Avances de RSC (Publicación de RSC)

xmlns=»http://www.rsc.org/schema/rscart38Como uno de los hidruros metálicos más prominentes, el hidruro de berilio ha recibido mucha atención en las últimas décadas, desde 1978, y se considera un importante material de almacenamiento de hidrógeno. Al reducir la dimensionalidad de 3 a 2, la monocapa de hidruro de berilio es isoelectrónica con grafeno; por lo tanto, la existencia de su forma bidimensional (2D) es teóricamente factible y experimentalmente esperada. Sin embargo, se sabe poco sobre su forma 2D. En este trabajo, mediante una búsqueda mínima global con el método de optimización de enjambres de partículas a través de cálculos de la teoría funcional de densidad, predijimos dos nuevas estructuras estables para las láminas de hidruro de berilio, llamadas monocapas α–BeH2 y β–BeH2. Ambas estructuras tienen una estabilidad termodinámica más favorable que la forma cuadrada plana recientemente reportada (nanoescala, 2017, 9, 8740), debido a la formación de enlaces Be–H deslocalizados multicéntricos. Utilizando el método SSAdNDP recientemente desarrollado, revelamos que los enlaces be-H deslocalizados de tres centros y dos electrones (3c-2e) se forman en la monocapa α-BeH2, mientras que para la monocapa β–BeH2, se observan nuevos enlaces deslocalizados de cuatro centros y dos electrones (4c–2e) en el sistema 2D por primera vez. Estos enlaces químicos multicéntricos únicos dotan tanto a α–como a β-BeH2 de altas estabilidades estructurales, que se confirman aún más por la ausencia de modos imaginarios en sus espectros fonónicos, las energías de formación favorables comparables a las del hidruro de berilio a granel y de cúmulo, y la alta resistencia mecánica. Estos resultados indican el potencial de síntesis experimental. Además, tanto α–como β-BeH2 son semiconductores de banda ancha, en los que el α–BeH2 tiene propiedades mecánicas inusuales con una relación de Poisson negativa de -0,19. Si se sintetiza, atraería el interés tanto en el experimento como en la teoría, y sería un nuevo miembro de la familia 2D isoelectrónica con grafeno.

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