توسيع قاعدة بيانات المواد ثنائية الأبعاد

تعتبر المواد ثنائية الأبعاد من بين أكثر المرشحين وعدًا لتطبيقات الإلكترونيات والبصريات الكمومية التي تتجاوز السيليكون. في الآونة الأخيرة، أثار أهميتها المعترف بها دفعاً لاكتشاف وتوصيف مواد ثنائية الأبعاد جديدة. خلال بضع سنوات، زاد عدد المواد ثنائية الأبعاد التي تم تقشيرها أو تخليقها تجريبيًا من عدد قليل إلى أكثر من مائة، وبلغ عدد المركبات المتوقعة نظريًا بضعة آلاف. في عام 2018، ساهمنا لأول مرة في هذا الجهد من خلال تحديد 1825 مركبًا يمكن إما تقشيره بسهولة (1036) أو محتمل (789) من مركبات ثلاثية الأبعاد المعروفة تجريبيًا. هنا، نبلغ عن توسيع كبير في هذا المحفظة ثنائية الأبعاد بفضل توسيع بروتوكول الفحص ليشمل قاعدة بيانات تجريبية إضافية (MPDS) بالإضافة إلى النسخ المحدثة من قاعدتي البيانات (ICSD وCOD) المستخدمة في عملنا السابق. يؤدي هذا التوسع إلى اكتشاف 1252 طبقة أحادية إضافية، ليصل المجموع إلى 3077 مركبًا، ومن الجدير بالذكر أنه يقرب من مضاعفة عدد المواد القابلة للتقشير بسهولة إلى 2004. نقوم بتحسين الخصائص الهيكلية لجميع هذه الطبقات الأحادية ونستكشف هيكلها الإلكتروني مع التركيز بشكل خاص على تلك المواد ثنائية الأبعاد النادرة ذات الفجوة الكبيرة في النطاق والتي قد تكون ثمينة في عزل قنوات ترانزستورات تأثير الحقل ثنائية الأبعاد. أخيرًا، لكل مادة تحتوي على ما يصل إلى 6 ذرات لكل وحدة خلوية، نحدد أفضل المرشحين لتشكيل هياكل غير متناسبة، موازنة المتطلبات على حجم السوبرسل والانضغاط الأدنى.