N-Functionalized MXenes: ultrahigh carrier mobility and multifunctional properties

MXenes公司 单层 材料科学 带隙 纳米材料 直接和间接带隙 半导体 电子迁移率 纳米技术 光电子学 密度泛函理论 化学物理 化学 计算化学
作者
Yangfan Shao,Fang Zhang,Xingqiang Shi,Hui Pan
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:19 (42): 28710-28717 被引量:55
标识
DOI:10.1039/c7cp05816k
摘要

Two dimensional (2D) nanomaterials have demonstrated huge potential in wide applications from nanodevices to energy harvesting/storage. In this work, we propose a new class of 2D monolayers, nitrogen-functionalized MXenes (Nb2CN2 and Ta2CN2), based on density-functional theory (DFT). We find that these monolayers are direct semiconductors with near linear energy dispersions at the Γ point. M2CN2 monolayers have significant small effective mass and show an ultra-high mobility of up to 106 cm2 V-1 s-1. We show that the electronic structures of the M2CN2 monolayers can be easily controlled by biaxial and uniaxial strains. Importantly, the carrier mobility and direct band gap can be dramatically increased within a certain range of strain. A direct-indirect band gap transition can be triggered and the band gap can be tuned under strain. The tunable electronic properties are attributed to the structural changes and charge redistribution under stain. Our findings demonstrate that N-functionalized MXenes are promising materials for nanodevices with high speed and low power.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
怕黑的跳跳糖完成签到,获得积分10
1秒前
CipherSage应助岳岳岳采纳,获得10
2秒前
华仔应助端庄的小蝴蝶采纳,获得10
3秒前
5秒前
打打应助内向的小脑采纳,获得10
5秒前
轻松的语海完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
hhhhhhhh发布了新的文献求助10
10秒前
延胡索发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
科研通AI5应助xu采纳,获得30
13秒前
14秒前
14秒前
青青完成签到,获得积分10
14秒前
wuming发布了新的文献求助10
14秒前
lgy发布了新的文献求助10
15秒前
李健应助nnnd77采纳,获得10
17秒前
18秒前
ZMYI完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
周舟完成签到 ,获得积分10
18秒前
岳岳岳发布了新的文献求助10
20秒前
研友_n0kjPL完成签到,获得积分0
21秒前
21秒前
21秒前
Dai关注了科研通微信公众号
21秒前
英勇的飞扬完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
无花果应助延胡索采纳,获得10
22秒前
上官若男应助WW采纳,获得10
22秒前
斯文败类应助露西亚采纳,获得10
22秒前
幽默天真发布了新的文献求助100
22秒前
22秒前
平安喜乐完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
小二郎应助蓝海采纳,获得10
24秒前
24秒前
Jasper应助youngcy采纳,获得10
25秒前
25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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Handbook of Social and Emotional Learning, Second Edition 900
2026国自然单细胞多组学大红书申报宝典 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4916187
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4189726
关于积分的说明 13012119
捐赠科研通 3959063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2170518
邀请新用户注册赠送积分活动 1188698
关于科研通互助平台的介绍 1096671