二次元グラフィンシートの弾性、電子、および光学特性

六角形の炭素環とアセチレン結合からなる2Dグラフィンシートの弾性、電子、および光学特性を第一原理計算から調査しました。グラフィンのポアソン比は0.417、面内剛性は10.36 eV/Å2です。グラフェンと比較すると、グラフィンは相対的に結合数が少ないため、はるかに柔らかいです。グラフィンのバンド構造は一般化勾配近似とハイブリッド関数を用いて計算され、後者によって予測されるバンドギャップは前者によって与えられるものの2倍です。また、グラフィンのエネルギーバンドは結合特性に応じていくつかの領域に分けることができることが示されています。グラフィンの光学特性は強い異方性を持つことが判明しました。グラフィン面に平行な電場に対しては、低エネルギー領域で強い光吸収が観察され、一方、グラフィン面に垂直な電場では低エネルギー領域での吸収は非常に弱いです。さらに、グラフィンのバンドギャップの均一ひずみに対する応答も研究され、ひずみ下でバンドギャップが連続的に修正可能であることを示します。