論文の概要: Bond reconstruction and vacancy clustering in monolayer silicon carbide from first principles

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.16483v1
• Date: Fri, 17 Jul 2026 19:57:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-21 18:48:37.15774
• Title: Bond reconstruction and vacancy clustering in monolayer silicon carbide from first principles
• Title（参考訳）: 単層炭化ケイ素の第一原理による結合再構築と空孔クラスタリング
• Abstract要約: 空孔構造における結合の再構築は、形成エネルギー、対称性、および電子的および光学的性質に影響を与える。 炭化ケイ素単層膜における単粘度と空孔集合体の結合再構築機構について検討した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Bond reconstruction in vacancy-related structures affects their formation energies, symmetries, and electronic and optical properties. Using density functional theory, we investigate bond reconstruction mechanisms of monovacancies and vacancy aggregates in monolayer silicon carbide. Multiple bond descriptors reveal that isolated monovacancies undergo both in-plane reconstruction and out-of-plane distortion, which together shape their stability and electronic structure. For compact vacancy aggregates, we show that bond reconstruction acts as a key stabilization mechanism. However, in carbon monovacancy, reconstruction suppresses optical activity. In contrast, a highly stable aggregate composed of three carbon vacancies surrounding a silicon vacancy emerges as a promising infrared color-center candidate, combining a triplet ground state with a favorable Debye-Waller factor of the emission. These results highlight the role of bond reconstruction in defining the quantum properties of vacancy defects in two-dimensional silicon carbide.
• Abstract（参考訳）: 空孔構造における結合の再構築は、その形成エネルギー、対称性、および電子的および光学的性質に影響を与える。 密度汎関数理論を用いて, 単層炭化ケイ素中の単空孔と空孔集合体の結合再構築機構について検討した。 複数のボンドディスクリプタは、分離されたモノバケーシーが、面内再構成と面外歪みの両方を実行し、それらの安定性と電子構造を形成することを明らかにした。 コンパクトな空孔集合体では、結合再構成が鍵安定化機構として機能することを示す。 しかし、炭素単孔では、再構成は光学活性を抑制する。 対照的に、シリコン空洞を囲む3つの炭素空洞からなる高度に安定な集合体は、三重項基底状態と良好なデバイ・ワラー因子を結合して、有望な赤外色中心候補として現れる。 これらの結果は,2次元炭化ケイ素の空孔欠陥の量子的性質を定義する上での結合再構成の役割を浮き彫りにした。

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