应变调控就是一种很有前景的连续调控能隙的方法,它是通过施加弹性形变来改变材料的电子性质。由于体材料中容易出现位错和断裂等塑性形变,通常它们的弹性形变量很小。但在纳米尺度下,位错和断裂的出现大大延迟(即所谓的“越小,越强”),从而能够在更大的应变范围内反复地施加弹性形变。例如,实验测得的单层石墨烯的断裂强度是能够达到其理想强度的13%,而石墨体材料则很少达到0.1%。遗憾的是,对于无限大的单层石墨烯,即便施加应变量达到20%的单轴向弹性形变,也不能使之打开一个带隙。而在锯齿型石墨烯纳米带中,单轴应变对能带结构的影响也很小。虽然已有理论预言,扶手型石墨烯纳米带的能隙会随着所施加的单轴应变而改变,但当纳米带的宽度增加时,能隙的可调范围却在变小。
1.4 本论文主要工作
本文中,我们通过第一性原理计算表明,单轴应变能够显著改变锯齿型六方氮化硼片纳米带的能隙来.自/751论|文-网www.751com.cn/ 。相同应变下,纳米带越宽,能隙的改变越明显,意味着同石墨烯纳米带相比,具有不同的物理机制。此外,锯齿型六方氮化硼片纳米带还表现出可测量的电偶极矩,并且其方向和大小也随着所施加的应变而变化。在某一应变值时,电偶极矩甚至为零。这些结果预示着锯齿型六方氮化硼片纳米带在电子设备、光电器件和压电材料等方面具有广阔的应用前景。