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物理学韶峰班本科生在中科院一区Top期刊发表研究成果

作者 : 夏莺 编辑 : 李雯雯 来源:物理与光电工程学院 发布时间 : 2022-06-17 11:16:33 点击量:

近日,物理学韶峰班2017级本科生李嘉鑫同学以共同第一作者身份在中科院SCI一区Top期刊《材料快报》(SCRIPTA MATERIALIA)上发表最新研究成果《2-7层六角硅晶体材料电学、力学和光学性质的第一性原理研究》(First-principles study on the electronic, mechanical and optical properties for silicon allotropes in hexagonal 2-7 stacking orders)。材料快报是国际著名出版商ELSEVIER为快速发表关于无机材料结构及其性能的原创性科研成果而创办的国际学术期刊。

硅晶体材料被认为是半导体工业的基石和太阳能光伏产业的先驱材料,对于人类文明和现代社会十分重要。从理论上深入的了解硅晶体材料的各种结构以及它们的性质,将为未来硅晶材料的制备和应用奠定重要的基础。

图1 2-7层堆垛的六角硅晶体能量稳定性对比图以及它们的晶体结构和相应的堆垛序列

李嘉鑫在物理学韶峰班学习期间,在学术导师何朝宇教授和李金副教授的共同指导下,利用课题组自主开发的晶体结构预测软件RG2和自主改进的基于杂化泛函数的紧束缚代码,系统研究了六角硅晶体的结构与物性。他们的研究发现,六角硅晶体在给定层数下可存在多种构型,例如6,7和8层时分别有2,3和6个堆垛相,12层以内一共有102个;而且,这些六角硅晶体绝大多数都比实验已经制备得到的2H更稳定,其中7H-1成为仅次于3C的第二稳定的六角硅晶体相;硅晶体中层堆垛构型之间具有非常相似电子结构以及光学和力学性能;这些研究结果为实验制备和理解新型六角硅晶体材料的结构和性质提供指导。

研究成果发表在《材料快报》(SCRIPTA MATERIALIA,219,114843,2022)上,我校为第一单位,物理与光电工程学院2020级光学工程专业研究生魏亚兰和2017级物理学韶峰班本科生李嘉鑫为共同第一作者,师习之博士、李金副教授和何朝宇教授为共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和湖南省杰出青年基金的支持。

李嘉鑫曾获得2019年全国大学生物理学术竞赛中南赛区三等奖,国家励志奖学金、我校学年基础学科奖学金、优秀团员、甲等奖学金等荣誉,目前在南方科技大学攻读博士学位。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2022.114843

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