First‐principles investigation of elastic and electronic properties of double transition metal carbide MXenes

MXenes公司 最大相位 材料科学 体积模量 密度泛函理论 弹性模量 碳化物 结晶学 热力学 复合材料 纳米技术 化学 计算化学 物理
作者
Rahul Jayan,Aniruddh Vashisth,Md Mahbubul Islam
出处
期刊:Journal of the American Ceramic Society [Wiley]
卷期号:105 (6): 4400-4413 被引量:11
标识
DOI:10.1111/jace.18394
摘要

Abstract We use first‐principles‐based density functional theory (DFT) calculations to investigate the structural, elastic, and electronic properties of various pristine and oxygen (O)‐functionalized double transition metal (DTM) MXenes with general formulas of M 2 ′M′′C 2 and M 2 ′M′′C 2 O 2 , where M′ = Mo, Cr and M′′ = Ti, V, Nb, Ta. The dynamic stability of the DTM MXenes are assessed and elastic stiffness constants ( C ij ) are used to investigate the mechanical stability and properties of the compositions. The calculated elastic properties of the pristine Mo‐based MXenes are found to be superior compared to Cr‐based compounds. Furthermore, the O‐functionalized MXenes exhibit improved in‐plane elastic constants, Young's moduli, and shear moduli compared to their pristine counterpart. We observe that the hybridization of the energy states results in stronger covalent interactions as such increased elastic properties for the M 2 ′M′′C 2 O 2 MXenes. Ashby plot clearly demonstrates superior materials properties of O‐functionalized Mo‐based DTM MXenes compared to other commonly known two‐dimensional materials. All the MXenes exhibit metallic character evident from the density of states (DOS) calculations. Additionally, the work functions are studied and the calculated values are higher in the case of O‐functionalized MXenes. Overall, this work will be a guide for future investigations on the mechanical properties of DTM MXenes for their targeted applications in structural nanocomposites.
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
DijiaXu应助猪猪hero采纳,获得10
2秒前
3秒前
悦耳静枫完成签到,获得积分10
3秒前
霍骁发布了新的文献求助10
4秒前
XAN关注了科研通微信公众号
5秒前
5秒前
6秒前
简因完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
11发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
不学无术发布了新的文献求助10
12秒前
hanna完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
czh应助科研通管家采纳,获得20
14秒前
qqshown完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
XAN发布了新的文献求助10
18秒前
DijiaXu应助必过六级采纳,获得10
20秒前
小门发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
Afaq发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989263
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531418
关于积分的说明 11253814
捐赠科研通 3270066
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804884
邀请新用户注册赠送积分活动 882084
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809136