The flexible Janus X2PAs (X = Si, Ge and Sn) monolayers with in-plane and out-of-plane piezoelectricity

单层 杰纳斯 压电 点反射 材料科学 凝聚态物理 压电系数 密度泛函理论 纳米技术 光电子学 化学 计算化学 复合材料 物理
作者
Yang Wu,Chunhua Yang,Hena Zhang,Liang-Hui Zhu,Xinyu Wang,Yunqing Li,Shiyu Zhu,Xiaochun Wang
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:589: 152999-152999 被引量:36
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.152999
摘要

The 2D piezoelectric materials have attracted growing attention due to their potential application in energy harvesters, strain sensors and active flexible electronics. Now, the challenge is to find flexible 2D material with piezoelectricity in both in-plane and out-of-plane. To address this challenge, this paper demonstrates the Janus X2PAs (X = Si, Ge and Sn) monolayers through density functional theory (DFT) calculation for the first time. The dynamical stability, stiffness and piezoelectric tensors of these monolayers are systematically investigated. The results show that these monolayers are stable and extremely flexible. The X2PAs monolayers exhibit piezoelectric effect in both in-plane and out-of-plane. Especially, among them, the Sn2PAs monolayer has the largest piezoelectric coefficient |d31| (1.42 pm/V) that is two times larger than the |d31| of group III–V buckled honeycomb (GaP, GaAs, InP and InAs) monolayers (0.40 ∼ 0.74 pm/V) and MoSO monolayer (0.7 pm/V). These facts are due to an inversion symmetry breaking (along the out-of-plane direction) in both atomic structures and charge distribution of X2PAs monolayers. The out-of-plane piezoelectric and flexible characters of these 2D Janus X2PAs monolayers could enhance their performance in multifunctional sensing and controlling of the nanodevices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Jason完成签到,获得积分10
刚刚
史呆芬发布了新的文献求助10
刚刚
fxw完成签到,获得积分10
1秒前
一一完成签到,获得积分10
1秒前
rm完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
FashionBoy应助不扯先生采纳,获得10
1秒前
小张完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
百褶裙完成签到,获得积分10
3秒前
Ava应助Tsuki采纳,获得10
3秒前
颜月完成签到,获得积分10
3秒前
学术蝗虫2726完成签到,获得积分10
3秒前
无语的煜祺完成签到,获得积分10
4秒前
shao发布了新的文献求助10
4秒前
Recycling完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
懦弱的咖啡豆完成签到,获得积分10
4秒前
科研狗应助守诺采纳,获得30
4秒前
13508104971完成签到,获得积分10
5秒前
underway发布了新的文献求助30
5秒前
zsfzuiishuai完成签到,获得积分10
7秒前
peipei完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
kkk完成签到 ,获得积分10
8秒前
LMH发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Forrest完成签到,获得积分10
8秒前
脑洞疼应助庞扬采纳,获得10
8秒前
彭于晏应助贺梦妍采纳,获得10
8秒前
安安完成签到,获得积分10
8秒前
听话的中道应助qiu采纳,获得10
8秒前
haohaostudy完成签到,获得积分10
9秒前
张张张发布了新的文献求助10
9秒前
汉堡包应助颜月采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
何必问发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6524209
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8317167
关于积分的说明 17798495
捐赠科研通 5625943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928444
邀请新用户注册赠送积分活动 1905202
关于科研通互助平台的介绍 1765249