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
kingmantj发布了新的文献求助10
刚刚
Mxt123发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
上官若男应助黑石采纳,获得10
1秒前
AAAKKK发布了新的文献求助10
1秒前
soar发布了新的文献求助10
1秒前
欧欧欧导完成签到,获得积分10
1秒前
共享精神应助迅速的冷卉采纳,获得30
2秒前
Mmm发布了新的文献求助10
3秒前
钟金男发布了新的文献求助10
3秒前
舒适念梦发布了新的文献求助10
3秒前
董冬冬发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
6秒前
6秒前
Rrr发布了新的文献求助10
7秒前
其醉完成签到,获得积分10
7秒前
soar完成签到,获得积分10
7秒前
ruiminliu完成签到,获得积分20
8秒前
流沙完成签到,获得积分10
8秒前
wuyi发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
NexusExplorer应助甜美的含之采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
斯文败类应助小杨采纳,获得10
9秒前
orixero应助受伤小甜瓜采纳,获得80
10秒前
所所应助chipmunk采纳,获得10
10秒前
科研通AI6.2应助zlsun采纳,获得10
10秒前
Ava应助舒适念梦采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
李健应助大土豆子采纳,获得10
12秒前
ccc发布了新的文献求助10
12秒前
笨小孩发布了新的文献求助10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
桐桐应助AAAKKK采纳,获得10
14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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
Medical Management of Pregnancy Complicated by Diabetes 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6056371
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7888602
关于积分的说明 16290427
捐赠科研通 5201731
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2783212
邀请新用户注册赠送积分活动 1766012
关于科研通互助平台的介绍 1646874