جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 40 3 2021 11 22 The Atomic Arrangement, Structural and Electronic Properties of Si2BN by Density Functional Theory چینش اتمی و ویژگی‌های ساختاری و الکترونی Si2BN با استفاده از نظریۀ تابعی چگالی 129 142 37440 FA حمدا.. صالحی گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه شهیدچمران اهواز، اهواز، ایران زهره جاودانی گروه فیزیک،دانشکده علوم،دانشگاه شهیدچمران اهواز،اهواز،ایران پیمان امیری گروه فیزیک،دانشکده علوم،دانشگاه شهیدچمران اهواز،اهواز،ایران Journal Article 2019 05 30 <em>A new class of hexagonal graphene-like lattice with an sp²-bonding configuration consisting of Si, B, and N with covalent bonds in the intralayer and van der Waals bond in the interlayer. In this research, three possible atomic arrangements for the Si₂BN in the bulk state have been studied, and then the structural and electronic properties of the most stable crystal structure of Si₂BN have been investigated in the framework of density functional theory with different approximations such as PBE, LDA, PBEsol, Vdw, HSE. The calculations have been performed by the Projector Augmented Plane Wave (PAW) method as implemented in the Quantum Espresso (QE) package. The most stable crystal structure of Si₂BNhas been indicated by the calculation of the Energy–volume curve, Cohesive Energy, Formation energy, bond length, and enthalpy of different crystal structures of Si₂BNfor different pressure. The structure is found to be metallic in bulk and monolayer state caused by the presence of Si atoms. By considering the orbitals of each atom in creating the total density of states, it is obvious that the p orbital of B and Si₁ atoms at E_F possess the majority of contributions in the valence and conduction bands, respectively. In creating the monolayer structure, the optimal Vacuum for all approximations is considered to be 12A^o. It should be noted that monolayer Si₂BNcalculations have also shown metallic properties but the length of the bond has been changed. In creating the bilayer structure, the optimal interlayer separation and interaction energy have been investigated.</em> <em>گونۀ نوینی از شبکه‌های گرافن گونۀ هگزاگونالی با پیوند sp² شامل عناصر Si ، B و N نیز وجود دارد که دارای پیوند کووالانسی درون لایه‌ای و پیوند واندروالسی میان لایه‌ای هستند. در این پژوهش سه چینش اتمی ممکن برای ترکیب Si₂BN در حالت انبوهه مورد مطالعه قرار گرفته است و سپس ویژگی­ های ساختاری و الکترونی پایدارترین حالت ترکیب Si₂BN در چارچوب نظریه تابعی چگالی با تقریب‌های گوناگون مانند PBE ، LDA ، PBEsol ، Vdw و HSE مورد بررسی قرار گرفت. محاسبه­ ها توسط روش امواج تخت بهبودیافته و با نرم‌افزار کوانتوم اسپرسو انجام شد. پایدارترین ساختاربلوریSi₂BN با محاسبه منحنی انرژی بر حسب حجم، انرژی همدوسی، انرژی تشکیل، طول پیوندوآنتالپی ساختارهای گوناگون بلورSi₂BN برای فشارهای گوناگون نشان داده شد. این ساختار در حالت انبوهه فلز است که عامل آن حضور اتم Si می‌‎باشد. با در نظر گرفتن سهم اربیتال‌های هر اتم در ایجاد چگالی حالت کل دیده ‌شد که اربیتال p اتم‌های B و Si₁ در انرژی فرمی به ترتیب بیش­ ترین سهم را در توزیع چگالی نوار ظرفیت و نوار رسانش داشتند. در ایجاد ساختارتک لایه مقدار بهینه برای همۀ تقریب‌ها برابر با ۱۲ آنگستروم درنظرگرفته شد شایان ذکراست محاسبه­ هایSi₂BN تک لایه نیز ویژگی­ های فلزی نشان داد ولی طول پیوندها دچارتغییرشد. در ایجاد ساختار دو لایه‌ای نیز فاصلۀ میان لایه‌ای بهینه و انرژی جذب ساختار مورد بررسی قرار گرفت.</em> https://www.nsmsi.ir/article_37440_d9d9e7c463fc51697bcbf7b682f70cb2.pdf