Expansión de la Base de Datos de Materiales 2D

Los materiales bidimensionales (2D) se encuentran entre los candidatos más prometedores para aplicaciones electrónicas, optoelectrónicas y de computación cuántica más allá del silicio. Recientemente, su importancia reconocida ha impulsado un esfuerzo por descubrir y caracterizar nuevos materiales 2D. En pocos años, el número de materiales 2D exfoliados experimentalmente o sintetizados pasó de unos pocos a más de cien, con el número de compuestos teóricamente predichos alcanzando unos pocos miles. En 2018 contribuimos por primera vez a este esfuerzo con la identificación de 1825 compuestos que son fácilmente (1036) o potencialmente (789) exfoliables de compuestos 3D conocidos experimentalmente. Aquí, informamos sobre una expansión importante de este portafolio 2D gracias a la extensión del protocolo de cribado a una base de datos experimental adicional (MPDS) así como las versiones actualizadas de las dos bases de datos (ICSD y COD) utilizadas en nuestro trabajo anterior. Esta expansión lleva al descubrimiento de 1252 monolayers adicionales, aumentando el total a 3077 compuestos y, notablemente, casi duplicando el número de materiales fácilmente exfoliables a 2004. Optimizamos las propiedades estructurales de todos estos monolayers y exploramos su estructura electrónica con un énfasis particular en aquellos raros materiales 2D de gran banda prohibida que podrían ser valiosos para aislar canales de transistores de efecto de campo 2D. Finalmente, para cada material que contenga hasta 6 átomos por celda unidad, identificamos los mejores candidatos para formar heteroestructuras comensurables, equilibrando los requerimientos sobre el tamaño de la supercelda y la tensión mínima.