金属性硅同素异形体的第一性原理研究

• 作者: 刘兵 孙磊 梁子太 王小雨 罗坤 赵智胜 韩俏怡
• 来源期刊: 高压物理学报
• 关键词: 金属性硅 第一性原理 高密度硅 结构相变
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 优秀青年专辑
• 页码范围: 14-21
• 页数: 8页
• 分类号: O521.2|O522.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11858/gywlxb.20190705

摘要

从理论上提出了一种新型金属性硅的同素异形体hP12-Si.hP12-Si结构可以看作是由六元环形成的一种隧道型结构,与之前报道的Si24结构近似.弹性常数和声子谱的计算结果验证了该结构在常压下的稳定性.通过结构遗传性和热力学稳定性分析表明,可以效仿Si24的制备方法,通过预先合成出高压前驱物LiSi12再除去其中的Li原子来获得hP12-Si.在这种结构中,有一半的硅原子为5配位,其他硅原子为4配位.电子结构计算表明,该结构具有金属导电性,导电性主要是由于5配位原子的存在导致价电子具有离域性.