چینش اتمی و ویژگی های ساختاری و الکترونی Si2BN با استفاده از نظریه تابعی چگالی

گونه نوینی از شبکه های گرافن گونه هگزاگونالی با پیوند sp2 شامل عناصر Si ، B و N نیز وجود دارد که دارای پیوند کووالانسی درون لایه ای و پیوند واندروالسی میان لایه ای هستند. در این پژوهش سه چینش اتمی ممکن برای ترکیب Si2BN در حالت انبوهه مورد مطالعه قرار گرفته است و سپس ویژگی های ساختاری و الکترونی پایدارترین حالت ترکیب Si2BN در چارچوب نظریه تابعی چگالی با تقریب های گوناگون مانند PBE ، LDA ، PBEsol ، Vdw و HSE مورد بررسی قرار گرفت. محاسبه ها توسط روش امواج تخت بهبودیافته و با نرم افزار کوانتوم اسپرسو انجام شد. پایدارترین ساختاربلوریSi2BN با محاسبه منحنی انرژی بر حسب حجم، انرژی همدوسی، انرژی تشکیل، طول پیوندوآنتالپی ساختارهای گوناگون بلورSi2BN برای فشارهای گوناگون نشان داده شد. این ساختار در حالت انبوهه فلز است که عامل آن حضور اتم Si می ‎باشد. با در نظر گرفتن سهم اربیتال های هر اتم در ایجاد چگالی حالت کل دیده شد که اربیتال p اتم های B و Si1 در انرژی فرمی به ترتیب بیش ترین سهم را در توزیع چگالی نوار ظرفیت و نوار رسانش داشتند. در ایجاد ساختارتک لایه مقدار خل ابهینه برای همه تقریب ها برابر با 12 آنگستروم درنظرگرفته شده است شایان ذکراست محاسبه هایSi2BN تک لایه نیزویژگی های فلزی نشان داد ولی طول پیوندها دچارتغییرشده است. در ایجاد ساختار دو لایه ای نیز فاصله میان لایه ای بهینه و انرژی جذب ساختار مورد بررسی قرار گرفت.