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
1秒前
孔雀翎发布了新的文献求助10
1秒前
ad完成签到,获得积分10
1秒前
JIAYIWANG发布了新的文献求助10
1秒前
TT发布了新的文献求助10
2秒前
油条发布了新的文献求助20
2秒前
COYS发布了新的文献求助10
2秒前
liyan完成签到,获得积分20
2秒前
didiwang应助细心的孤萍采纳,获得50
3秒前
3秒前
3秒前
趣趣完成签到,获得积分10
3秒前
李不太白完成签到,获得积分10
3秒前
姜姜完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
馒头关注了科研通微信公众号
4秒前
5秒前
daipeng完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
liyan发布了新的文献求助10
7秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
李健的小迷弟应助1215108882采纳,获得10
7秒前
7秒前
热巴关注了科研通微信公众号
7秒前
改良這人生灬完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
凝云完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
伊莎贝儿发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
雪雪发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
10秒前
12秒前
青春完成签到 ,获得积分10
12秒前
12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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6422286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8241174
关于积分的说明 17516843
捐赠科研通 5476343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892815
邀请新用户注册赠送积分活动 1869266
关于科研通互助平台的介绍 1706703