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
1秒前
李火火发布了新的文献求助10
1秒前
Copyright应助麦克尔采纳,获得10
1秒前
烟花应助吴琼采纳,获得10
2秒前
qwewr发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
科研通AI6.2应助Ds采纳,获得10
3秒前
发发发发布了新的文献求助10
3秒前
carol0705完成签到,获得积分10
3秒前
w__k完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
Hx123456完成签到,获得积分10
4秒前
杜胤江完成签到,获得积分10
5秒前
Gauss应助2021采纳,获得30
5秒前
满江红完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
3321发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
敏感语琴完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
小木没有烦恼完成签到 ,获得积分10
7秒前
西湖一只鱼完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
8秒前
贪玩的秋柔应助M7采纳,获得30
8秒前
香蕉觅云应助陈鹿华采纳,获得10
9秒前
万能图书馆应助BiangBiang采纳,获得10
9秒前
9秒前
开放明雪完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
陈醒醒发布了新的文献求助10
11秒前
乐观初蓝完成签到 ,获得积分10
11秒前
小老贾发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
俭朴冰姬发布了新的文献求助30
12秒前
自然自行车完成签到,获得积分10
12秒前
打打应助开放明雪采纳,获得10
13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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
The globalisation of real estate: the politics and practice of foreign real estate investment 500
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 7008837
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8682938
关于积分的说明 18406072
捐赠科研通 6493436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3104195
关于科研通互助平台的介绍 2172784
邀请新用户注册赠送积分活动 2080373