First-principles study of the role of strain and hydrogenation on C3N

材料科学 带隙 半导体 声子 化学物理 直接和间接带隙 锂(药物) Atom(片上系统) 电子能带结构 拉伤 电子结构 从头算量子化学方法 从头算 计算化学 结晶学 凝聚态物理 化学 光电子学 分子 物理 内分泌学 嵌入式系统 内科学 有机化学 医学 计算机科学
作者
Dandan Wang,Yu Bao,Tongshun Wu,Shiyu Gan,Dongxue Han,Li Niu
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:134: 22-28 被引量:57
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2018.03.068
摘要

C3N has been synthesized recently and demonstrated to possess specific physical and chemical properties. In this work, we investigated the strain effect on it's electronic and phonon properties and on the adsorption property of Li atom through first-principles calculations. Phonon dispersions demonstrate that the crystal structure of C3N is dynamical stable under tensile strain up to 14%. Calculation results show that C3N is always an indirect gap semiconductor as the applied tensile strain is 0%–12% and the band gap reaches its maximum at strain = 9%. While when strain is 13% and 14%, C3N become metallic. Li atom prefers to occupy the C-C hexagonal sites on C3N surface with a diffusion barrier of 0.43eV and the adsorption energies of different adsorption configurations increase with strain. What's more, phonon dispersion calculations and ab initio molecular dynamics simulations reveal that the fully hydrogenated extension of C3N, C3NH3 has two stable conformations, in which one is an indirect semiconductor with band gap of 4.09eV while the other possesses a direct band gap of 2.88eV suitable for photocatalytic application. The strained and hydrogenated C3N with diverse structures and electronic properties provide new prospects in the applications of lithium ion batteries and photoelectrochemistry.

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
刚刚
sunyiran完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
可爱花瓣完成签到,获得积分10
1秒前
孤勇者发布了新的文献求助10
1秒前
十二应助滴答滴采纳,获得10
2秒前
赘婿应助观照采纳,获得10
2秒前
铁头霸霸完成签到,获得积分10
2秒前
鱼雷发布了新的文献求助10
2秒前
慕青应助土拨鼠采纳,获得10
3秒前
lazy完成签到 ,获得积分10
3秒前
氨基酸完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
超级微笑完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
FashionBoy应助浩多多采纳,获得10
7秒前
丘比特应助芋圆不圆采纳,获得10
8秒前
风轩轩发布了新的文献求助10
9秒前
AN应助文件撤销了驳回
9秒前
10秒前
牛马的收到完成签到,获得积分10
10秒前
怡然沛槐发布了新的文献求助10
10秒前
以七应助一篇我都下不到采纳,获得10
11秒前
苹果亦巧发布了新的文献求助10
11秒前
Q1z6完成签到 ,获得积分10
12秒前
prp发布了新的文献求助10
12秒前
泠枫完成签到,获得积分10
13秒前
道友且慢完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
step完成签到,获得积分20
16秒前
yyq完成签到 ,获得积分10
17秒前
迷路吐司完成签到,获得积分10
18秒前
高贵焦发布了新的文献求助10
20秒前
脑洞疼应助苹果亦巧采纳,获得10
20秒前
flamezzz发布了新的文献求助20
21秒前
21秒前
WAM完成签到,获得积分10
22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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7737998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287203
关于积分的说明 20181937
捐赠科研通 7315717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305747
关于科研通互助平台的介绍 2458004
邀请新用户注册赠送积分活动 2315475