Electron transfer in the contact-electrification between corrugated 2D materials: A first-principles study

材料科学 压电 接触带电 电子转移 密度泛函理论 电荷(物理) 石墨烯 摩擦电效应 纳米技术 凝聚态物理 化学物理 电子 计算化学 复合材料 化学 物理化学 物理 量子力学
作者
Dan Tan,Morten Willatzen,Zhong Lin Wang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:79: 105386-105386 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105386
摘要

Triboelectricity usually occurs between two different materials and can be understood as electron transfer in the framework of the electron-cloud model. Recently, experiments have shown that charge transfer also can happen between chemically identical materials but different surface curvatures. To understand the driving mechanism for this case, we carry out, for the first time, first-principles density functional theory (DFT) investigations of charge transfer due to flexoelectricity and piezoelectricity in two-dimensional materials. Case studies of piezoelectric molybdenum telluride (2H–MoTe2) and non-piezoelectric graphene are analyzed in detail. It is found that a large corrugation of the contacting materials, whether identical or not, causes a nonlinear increase in the charge transfer, leading to electron depletion near concave surfaces and electron accumulation near convex surfaces. The maximum charge transfer is found to occur around an equilibrium separation distance of the contacting materials. In the case of graphene, and different from 2H–MoTe2, both piezoelectric and flexoelectric coefficients are found to increase as the corrugation increases and is followed by a bandgap opening. We stipulate that the present ab initio findings provide new insight toward understanding the origins of triboelectricity.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
大气元彤完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
安静店员发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
852发布了新的文献求助10
7秒前
小蘑菇应助carve采纳,获得10
7秒前
8秒前
不安傲松发布了新的文献求助10
8秒前
聪明伶俐的猪猪侠完成签到,获得积分10
8秒前
lalala应助刻苦东蒽采纳,获得10
11秒前
快乐小子发布了新的文献求助10
11秒前
洁净的寒安完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
狮子座完成签到 ,获得积分10
15秒前
AAAstf完成签到 ,获得积分10
17秒前
stuffmatter应助kb采纳,获得10
17秒前
linlin8229发布了新的文献求助10
18秒前
芋泥波波关注了科研通微信公众号
20秒前
活泼学生完成签到 ,获得积分10
21秒前
蜡笔小屁发布了新的文献求助10
22秒前
小L完成签到,获得积分20
25秒前
26秒前
852应助闪闪的鸭子采纳,获得10
26秒前
27秒前
28秒前
29秒前
浑灵安完成签到 ,获得积分10
29秒前
轻松的悟空完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
chengmin完成签到 ,获得积分10
30秒前
30秒前
30秒前
大橙子完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
李爱笑完成签到,获得积分10
32秒前
xixihaha发布了新的文献求助10
34秒前
哈哈发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
中国国际图书贸易总公司40周年纪念文集: 回忆录 2000
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Die Elektra-Partitur von Richard Strauss : ein Lehrbuch für die Technik der dramatischen Komposition 1000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
LNG地下タンク躯体の構造性能照査指針 500
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 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3001805
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2661567
关于积分的说明 7209416
捐赠科研通 2297360
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1218402
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 594130
版权声明 592998