Two-dimensional carbon nitride (2DCN) nanosheets: Tuning of novel electronic and magnetic properties by hydrogenation, atom substitution and defect engineering

自旋电子学 石墨烯 材料科学 密度泛函理论 空位缺陷 磁性半导体 铁磁性 电子结构 半导体 磁性 石墨氮化碳 化学物理 晶体缺陷 纳米技术 凝聚态物理 计算化学 光电子学 化学 催化作用 光催化 有机化学 物理
作者
A. Bafekry,S. Farjami Shayesteh,F. M. Peeters
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:126 (21) 被引量:80
标识
DOI:10.1063/1.5120525
摘要

By employing first-principles calculations within the framework of density functional theory, we investigated the structural, electronic, and magnetic properties of graphene and various two-dimensional carbon-nitride (2DNC) nanosheets. The different 2DCN gives rise to diverse electronic properties such as metals (C3N2), semimetals (C4N and C9N4), half-metals (C4N3), ferromagnetic-metals (C9N7), semiconductors (C2N, C3N, C3N4, C6N6, and C6N8), spin-glass semiconductors (C10N9 and C14N12), and insulators (C2N2). Furthermore, the effects of adsorption and substitution of hydrogen atoms as well as N-vacancy defects on the electronic and magnetic properties are systematically studied. The introduction of point defects, including N vacancies, interstitial H impurity into graphene and different 2DCN crystals, results in very different band structures. Defect engineering leads to the discovery of potentially exotic properties that make 2DCN interesting for future investigations and emerging technological applications with precisely tailored properties. These properties can be useful for applications in various fields such as catalysis, energy storage, nanoelectronic devices, spintronics, optoelectronics, and nanosensors.

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
111发布了新的文献求助10
1秒前
欢呼宛儿完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
4秒前
5秒前
酷炫的听寒完成签到,获得积分10
6秒前
FashionBoy应助Time采纳,获得10
8秒前
Snow886发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
机灵的衬衫完成签到 ,获得积分10
12秒前
专一的盼曼完成签到,获得积分10
13秒前
xnf发布了新的文献求助10
14秒前
Song完成签到,获得积分10
14秒前
星辰大海应助hx采纳,获得10
15秒前
kkanta发布了新的文献求助10
16秒前
pupu发布了新的文献求助10
16秒前
Zoe柑完成签到,获得积分10
17秒前
思源应助聂课朝采纳,获得10
18秒前
王圈完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
1233456关注了科研通微信公众号
21秒前
22秒前
22秒前
云为翳完成签到,获得积分10
25秒前
xjd发布了新的文献求助10
25秒前
CC发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
SOLKATT发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
刻苦的媚颜完成签到 ,获得积分10
29秒前
科研通AI6.3应助111采纳,获得10
29秒前
小常完成签到,获得积分10
29秒前
尔玉完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
科研通AI6.3应助时遇采纳,获得10
30秒前
悦耳的柠檬完成签到,获得积分10
32秒前
陶醉巧凡完成签到,获得积分10
33秒前
CDEFGAB发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
eric888应助郭富县城采纳,获得30
34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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 500
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 6221739
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8046698
关于积分的说明 16775309
捐赠科研通 5307137
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2827160
邀请新用户注册赠送积分活动 1805349
关于科研通互助平台的介绍 1664634