摘要
SiO2は通常、三次元の結晶または非晶質構造として存在し、新世代集積回路などの新技術への応用が制限されているため、二次元SiO2の研究にはますます関心が集まっている。本論文では、三次元層状構造であるCaAl2Si2O8からCaとAlの原子を除去することで、新たな二次元SiO2構造を直接構築した。密度汎関数理論に基づく第一原理計算を用いて構造最適化を行い、新しい2D SiO2はP⁃ 62m 対称性および群番号189を有することがわかった。結合エネルギー、弾性係数、分子動力学シミュレーション、フォノンスペクトルの計算により、新しい2D SiO2は高い機械的安定性、熱力学的安定性、および動力学的安定性を持つことが判明した。電子的および光学的性質の計算から、2D SiO2は帯域ギャップ6.08 eVの絶縁体であり、優れた光学透過率と光導電性を持つことが示された。さらに、面内二軸ひずみが2D SiO2の電子的および光学的性質に与える影響を研究したところ、面内引張ひずみが圧縮ひずみよりも帯域ギャップと誘電関数に与える影響がやや大きいが、全体的な光学特性はひずみの影響をあまり受けず、実際の応用において電子的および光学的特性の安定性が保証されることがわかった。
关键词
二次元SiO2;電子特性;光学特性;第一原理計算
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