中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室吳立明研究員課題組在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)和面上項(xiàng)目支持下，通過(guò)全局粒子群的優(yōu)化搜索算法與第一性原理方法相結(jié)合的手段，成功地預(yù)測(cè)了能隙為1.09 eV的二維平面SiC2硅碳石墨烯 (g-SiC2)材料。該材料由sp2雜化的C原子和Si原子構(gòu)成，結(jié)合能為0.41eV/atom，處于勢(shì)能面上的全局最低點(diǎn)，比已知的同分異構(gòu)體pt-SiC2(由4配位sp3雜化的Si原子形成)從能量上來(lái)得更加穩(wěn)定，因此其單獨(dú)存在的可能性更大。此外理論預(yù)測(cè)其熔點(diǎn)位于3000到3500K之間，其衍生納米管的能隙(~1.09eV)不隨手性、尺寸等變化，這些表明該材料具有很好的應(yīng)用潛力，相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際雜志《納米快報(bào)》(Nano letters)上，該項(xiàng)工作為二維碳基納米材料的結(jié)構(gòu)改性設(shè)計(jì)、能帶調(diào)控提供了重要的理論參考。
