锑烯表面碱金属原子吸附和扩散行为研究

摘要

锑烯是一种新兴的具有多种新奇特性的二维材料。本文基于密度泛函理论的第一性原理方法,主要研究了Li、Na、K原子在锑烯表面的吸附和扩散行为。结果显示,Li、Na、K原子在锑烯表面吸附时,具有较大的吸附能,分别为-2.36 e V,-1.84 e V和-1.60 e V。通过引入垂直于衬底指向吸附原子的外电场,发现它们的吸附能和转移电荷都随着外加电场的增加而增加,其中对K原子的吸附能和转移电荷影响最显著。采用Climbing Image-Nudged Elastic Band(CI-NEB)的方法研究得出Li、Na和K在锑烯表面的扩散行为都具有较小的扩散势垒,其中Li为0.09e V,Na为0.08 e V,而K仅有0.04 e V,这有利于碱金属原子在锑烯表面的扩散。研究结果为进一步了解锑烯的性质和应用推广提供了基础理论支持。