新しい負のポアソンを持つグローバル最小水素化ベリリウムシートs比:第一原理計算-RSC Advances(RSC Publishing)

xmlns=”http://www.rsc.org/schema/rscart38最も著名な金属水素化物の一つ貯蔵材料。 次元を3から2に減少させることにより、水素化ベリリウム単分子層はグラフェンと等電子的である; したがって、その二次元(2D)形式の存在は理論的に実行可能であり、実験的に期待される。 しかし、その2D形式についてはほとんど知られていません。 この研究では、密度汎関数理論計算を介して粒子群最適化法との大域的最小探索によって、我々はα–Beh2とβ–Beh2単分子層と呼ばれる水素化ベリリウムシートのための二つの新しい安定な構造を予測した。 両方の構造は、多中心非局在化Be–H結合の形成のために、最近報告された平面正方形形態(Nanoscale、2017、9、8740)よりも良好な熱力学的安定性を有する。 最近開発されたSSAdNDP法を利用して、我々は三中心二電子(3c-2e)非局在化Be-H結合がα-Beh2単分子層で形成され、β–Beh2単分子層では、新しい四中心二電子(4c–2e)非局在化結合が2D系で初めて観察されることを明らかにした。 これらのユニークな多中心化学結合は、α–とβ–Beh2の両方に高い構造安定性を与え、フォノンスペクトルに架空のモードがないこと、バルクとクラスター水素化ベリリウムに匹敵する良好な形成エネルギー、および高い機械的強度によってさらに確認される。 これらの結果は実験合成の可能性を示している。 さらに、α–Beh2とβ-Beh2は両方ともワイドバンドギャップ半導体であり、α–Beh2は負のポアソン比-0.19の異常な機械的性質を有する。 合成すれば、実験と理論の両方に関心を集め、グラフェンを用いた2Dファミリーの新しいメンバーになるだろう。

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