二维(2D)材料的堆叠已经成为实现物质奇异量子态和工程电子特性的一种简单策略。然而,超出原理验证水平的开发受到由层组合和堆叠顺序定义的巨大配置空间的阻碍。
丹麦技术大学Kristian S. Thygesen和Sahar Pakdel等采用密度泛函理论(DFT)工作流程来计算通过以各种配置堆叠1052个不同单层创建的8451个同质双层的层间结合能。
本文要点:
(1)
对247个实验上已知的范德华晶体中的堆叠顺序的分析用于验证工作流程并确定可实现双层的标准。对于2586个最稳定的双层系统,作者计算了一系列电子、磁性和振动性质,并探索了一般趋势和异常。
(2)
作者发现了大量具有堆叠顺序相关的磁或电极化状态的双稳态双层,使它们成为滑动电子学应用的候选材料。
参考文献:
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