二維(2D)材料的堆疊已經成為實現物質奇異量子態和工程電子特性的一種簡單策略。然而,超出原理驗證水平的開發受到由層組合和堆疊順序定義的巨大配置空間的阻礙。
丹麥技術大學Kristian S. Thygesen和Sahar Pakdel等采用密度泛函理論(DFT)工作流程來計算通過以各種配置堆疊1052個不同單層創建的8451個同質雙層的層間結合能。
本文要點:
(1)
對247個實驗上已知的范德華晶體中的堆疊順序的分析用于驗證工作流程并確定可實現雙層的標準。對于2586個最穩定的雙層系統,作者計算了一系列電子、磁性和振動性質,并探索了一般趨勢和異常。
(2)
作者發現了大量具有堆疊順序相關的磁或電極化狀態的雙穩態雙層,使它們成為滑動電子學應用的候選材料。
參考文獻:
Pakdel, S., Rasmussen, A., Taghizadeh, A. et al. High-throughput computational stacking reveals emergent properties in natural van der Waals bilayers. Nat Commun 15, 932 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-45003-w
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45003-w