日前Q物理与天文学院2014U凝聚态物理专业硕士研I生刘明阳以W一作者在Nature出版集团旗下期刊Scientific Reports发表了题?/span>“Unexpected electronic structure of alloyed and doped arsenene sheets: First-Principles calculations?/span>Q?/span> http://www.nature.com/articles/srep29114Q的研究论文。刘明阳是我院电(sh)子科学与技术专?/span>2014届本U毕业生Q从本科三年U就跟随何垚教授q行相关的科研学?fn)和训练Q不断培L高个人的U研能力。此ơ在何垚教授的指g发表了该论文Q是刘明阛_q科研工作的一个重要收P也是学院教学反哺的一个成功例证?/span>
q年来，二维材料的相关研I已l成为凝聚态物理科研工作者的研究热点。目前已l被q泛研究的四族二l材料石墨烯、硅烯、锗烯等Q由于其零带隙的?sh)子l构使其在实际应用中受到了一定限制。ؓ此，U研工作者开始关注五族二l材料。尽新型五族二l材料磷烯具有高?sh)子q移率和本征带隙Q但׃带隙值小?/span>2eVQ其不能应用于蓝光及外光区域Q而最q被新预的五族二维材料L(fng)Q?/span>arseneneQ突破了q一限制。因此，对于L(fng)的相关研I便h重要意义?/span>
此次发表的论文系l地研究了砷烯的合金和掺杂体pR研I表明，AsN, AsP, SbAs合金为间接带隙半gQ?/span>BiAs合金为直接带隙半g。声子色散研I显C，AsP, SbAs?/span>BiAs合金是动力学E_的。论文研Iƈl出了当对砷烯的四种合金施加双u向应力时Q获?/span>?/span>半导?/span>?/span>金属?/span>?/span>?/span>间接带隙?/span>直接带隙?/span>转变的应力范围和其内在的物理机制。通过?/span>SbAs合金ZQ论文揭CZ施加合适的拉应力会D体系价带的成键Ҏ(gu)由键{换ؓ键，而体pM随之由间接带隙{变ؓ直接带隙。这些结果对于砷烯合金在未来应用于电(sh)子器件和压敏器gl出了理Z的指对{?/span>
?span lang="EN-US">1.?span lang="EN-US">SbAs合金施加-6%?span lang="EN-US">6%的双轴向应力的能带结构和价带电(sh)荷密?/span>
此外Q论文还对砷烯进行了替位掺杂研究。研I表明，当掺杂浓度较高时Q?/span>C?/span>O掺杂的砷烯会呈现金属性质Q?/span>B?/span>N掺杂则维持原来的半导体性质。特别地Q?/span>C替位掺杂会对体pd入磁性，当在竖直方向对其施加-0.32V/nm的外加电(sh)场时Q可以将其调制ؓ自旋双极性无带隙半导体。如果减掺杂浓度，B?/span>N掺杂L(fng)几乎保持高掺杂浓度的性质Q而对?/span>C掺杂L(fng)Q其矩会有所增加。值得注意的是Q当掺杂度减小?/span>0.78%Q?/span>O掺杂L(fng)也将会引入磁性。论文最后还提出Q?/span>O2?/span>N2吔R于砷烯，对砷烯的?sh)子l构不会产生明显的媄响?/span>
