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
1秒前
鱼湘完成签到,获得积分10
1秒前
prrrratt完成签到,获得积分10
9秒前
zwzw完成签到,获得积分10
10秒前
阳光完成签到,获得积分10
11秒前
啪嗒大白球完成签到,获得积分10
11秒前
ys1008完成签到,获得积分10
11秒前
张浩林完成签到,获得积分10
11秒前
guoyufan完成签到,获得积分10
11秒前
cityhunter7777完成签到,获得积分10
11秒前
runtang完成签到,获得积分10
11秒前
跳跳虎完成签到 ,获得积分10
11秒前
BMG完成签到,获得积分10
12秒前
Temperature完成签到,获得积分10
12秒前
呵呵哒完成签到,获得积分10
12秒前
tingting完成签到,获得积分10
12秒前
Guangquan_Zhang完成签到,获得积分10
12秒前
洋芋饭饭完成签到,获得积分10
13秒前
yzz完成签到,获得积分10
13秒前
真的OK完成签到,获得积分10
13秒前
清水完成签到,获得积分10
13秒前
qq完成签到,获得积分10
13秒前
朝夕之晖完成签到,获得积分10
14秒前
王jyk完成签到,获得积分10
14秒前
CGBIO完成签到,获得积分10
14秒前
美满惜寒完成签到,获得积分10
14秒前
675完成签到,获得积分10
14秒前
ElioHuang完成签到,获得积分0
15秒前
Syan完成签到,获得积分10
15秒前
xiaoqi666完成签到 ,获得积分0
20秒前
23秒前
观澜完成签到 ,获得积分10
23秒前
小陈完成签到 ,获得积分10
24秒前
CY完成签到,获得积分10
28秒前
追梦发布了新的文献求助10
28秒前
35秒前
超帅的荷花完成签到,获得积分10
38秒前
41秒前
靓丽怜烟完成签到,获得积分10
42秒前
宁幼萱发布了新的文献求助10
43秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 7257680
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879580
关于积分的说明 18757429
捐赠科研通 6938038
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201146
关于科研通互助平台的介绍 2375238
邀请新用户注册赠送积分活动 2176952