Directional dependence of the electronic and transport properties of biphenylene under strain conditions
Dependência direcional das propriedades eletrônicas e de transporte do bifenileno sob condições de deformação.
Autores:
- Danilo P Kuritza
- Roberto H Miwa
- José Eduardo Padilha *
* Pesquisador do NAPI EZC
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Received: 03 de janeiro de 2024
Accepted: 21 de março de 2024
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Published:
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DOI: https://doi.org/10.1039/d4cp00033a
Abstract
In this study, we investigated the electronic and electronic transport properties of biphenylene (BPN) using first-principles density functional theory (DFT) calculations combined with the non-equilibrium Green’s function (NEGF) formalism. We have focused on understanding the electronic properties of BPN, and the anisotropic behavior of electronic transport upon external strain. We found the emergence of electronic stripes (ESs) on the BPN surface and the formation of type-II Dirac cone near the Fermi level. In the sequence, the electronic transport results reveal that such ESs dictate the anisotropic behavior of the transmission function. Finally, we show that the tuning of the (anisotropic) electronic current, mediated by external mechanical strain, is ruled by the energy position of the lowest unoccupied states with wave-vectors perpedicular to the ESs. This control could be advantageous for applications in nanoelectronic devices that require precise control of current direction.
Resumo
Neste estudo, investigamos as propriedades eletrônicas e de transporte eletrônico do bifenileno (BPN) usando cálculos de teoria do funcional da densidade (DFT) de primeiros princípios combinados com o formalismo da função de Green fora do equilíbrio (NEGF). Focamos na compreensão das propriedades eletrônicas do BPN e no comportamento anisotrópico do transporte eletrônico sob tensão externa. Encontramos o surgimento de faixas eletrônicas (ESs) na superfície do BPN e a formação de um cone de Dirac tipo-II próximo ao nível de Fermi. Em sequência, os resultados do transporte eletrônico revelam que essas ESs determinam o comportamento anisotrópico da função de transmissão. Finalmente, mostramos que o ajuste da corrente eletrônica (anisotrópica), mediado pela tensão mecânica externa, é regido pela posição de energia dos estados não ocupados mais baixos com vetores de onda perpendiculares às ESs. Esse controle pode ser vantajoso para aplicações em dispositivos nanoeletrônicos que requerem controle preciso da direção da corrente.
Essa pesquisa
contribui para as seguintes ODS:
