【计算】含有平面五配位碳的Be5C2单层材料

‍‍

材料的性质与其结构息息相关，具有新奇结构的材料往往能呈现出一些独特的性质。材料的结构取决于材料的维度以及构成该材料的原子之间的成键方式，因此设计含有反常规化学键的低维纳米材料是新材料设计领域的一个研究热点。最近南京师范大学李亚飞课题组和美国波多黎各大学陈中方教授合作，通过密度泛函理论计算设计出一种新颖的无机二维材料：Be₅C₂单层。在Be₅C₂单层材料中，每个C原子和周围的5个铍（Be）原子相连形成化学键，并且这5个C-Be键基本处于同一个平面上，因此Be₅C₂单层材料中每个C原子都是近似的平面五配位C。他们还利用适应性自然密度划分(ssAdNDP)方法仔细分析了Be₅C₂单层材料的成键方式，发现它是一个由多中心离域键构成的二维体系。

值得强调的是，理论计算表明Be₅C₂单层具有很好热力学和动力学稳定性，并且在二维空间是能量最低构型，因此非常有希望在实验上合成出来。另外，Be₅C₂单层材料的能带结构具有类狄拉克锥，是一种准金属材料，并且有着不同寻常的负泊松比特性。它的成功设计不仅进一步丰富了我们对于化学键的认识，而且为纳米电子学器件和力学器件领域提供了一个优异的候选材料。

Nat. Commun., 2016, 7, 11488, DOI: 10.1038/ncomms11488

这一研究成果发表于《Nature Communications》上

该论文作者为：Yu Wang, Feng Li, Yafei Li, Zhongfang Chen

http://www.nature.com/articles/ncomms11488

Semi-metallic Be₅C₂ monolayer global minimum with quasi-planar pentacoordinate carbons and negative Poisson’s ratio

Nat. Commun., 2016, 7, 11488, DOI: 10.1038/ncomms11488

导师介绍

李亚飞教授：http://www.x-mol.com/university/faculty/11787

点击“阅读原文”，参加讨论