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
1秒前
闪闪的映波完成签到,获得积分10
2秒前
henry完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
研友_VZG7GZ应助开朗水云采纳,获得10
3秒前
Maggie完成签到,获得积分10
3秒前
小包子完成签到 ,获得积分10
4秒前
追悟完成签到,获得积分10
4秒前
上官若男应助Tanjx采纳,获得10
4秒前
5秒前
feng应助沉默采纳,获得10
6秒前
晴朗发布了新的文献求助10
6秒前
在水一方应助nikola采纳,获得10
6秒前
越红完成签到,获得积分10
6秒前
陈龙平完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
所所应助虚心的惠采纳,获得10
8秒前
霸道小子发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
yuyu发布了新的文献求助10
9秒前
Jasper应助研研研采纳,获得10
9秒前
勤恳冷雪发布了新的文献求助10
9秒前
张欢馨应助丰富的白开水采纳,获得10
9秒前
NexusExplorer应助题西林壁采纳,获得10
10秒前
和风晓月完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
大福应助小凯采纳,获得20
11秒前
11秒前
楠小秾完成签到,获得积分10
12秒前
小二郎应助lxx采纳,获得10
13秒前
zhumin完成签到 ,获得积分10
13秒前
吉吉完成签到 ,获得积分10
13秒前
脑洞疼应助Paris采纳,获得10
13秒前
sylia完成签到 ,获得积分10
13秒前
充电宝应助hsss采纳,获得10
14秒前
rance发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7559279
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9140706
关于积分的说明 19540123
捐赠科研通 7148551
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3261507
关于科研通互助平台的介绍 2427991
邀请新用户注册赠送积分活动 2250913