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
506407完成签到,获得积分10
6秒前
奋斗的小笼包完成签到 ,获得积分0
6秒前
HuanChen完成签到 ,获得积分10
10秒前
BUG完成签到,获得积分10
11秒前
ada阿达完成签到,获得积分10
29秒前
愉快无心完成签到 ,获得积分10
32秒前
求助啦发布了新的文献求助10
34秒前
菲菲完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
39秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
锐4113应助cgs采纳,获得10
39秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
lambs13完成签到,获得积分10
40秒前
Regulusyang完成签到,获得积分10
48秒前
tianshanfeihe完成签到 ,获得积分10
48秒前
豆豆哥完成签到 ,获得积分10
55秒前
57秒前
snape完成签到,获得积分10
1分钟前
江江完成签到 ,获得积分10
1分钟前
snape发布了新的文献求助10
1分钟前
学术霸王完成签到,获得积分10
1分钟前
bi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
未闻星名完成签到 ,获得积分10
1分钟前
猪猪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
求助啦完成签到,获得积分20
1分钟前
小天小天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
长情半邪发布了新的文献求助10
1分钟前
白昼完成签到 ,获得积分10
2分钟前
林海完成签到 ,获得积分10
2分钟前
xingran720905发布了新的文献求助100
2分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得20
2分钟前
Criminology34应助bi采纳,获得10
2分钟前
缓慢念波完成签到,获得积分10
2分钟前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
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 7042619
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8709475
关于积分的说明 18444516
捐赠科研通 6553864
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3117241
关于科研通互助平台的介绍 2201250
邀请新用户注册赠送积分活动 2092619