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
内向的鸽子完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
11完成签到,获得积分10
刚刚
开放的花卷完成签到 ,获得积分10
1秒前
TheDing完成签到,获得积分0
1秒前
风云际会完成签到 ,获得积分10
2秒前
jialin完成签到 ,获得积分10
2秒前
要减肥的山灵完成签到,获得积分10
3秒前
阿莳完成签到 ,获得积分10
4秒前
勇猛的小qin完成签到 ,获得积分10
4秒前
houniao发布了新的文献求助10
5秒前
可带玉米完成签到,获得积分10
5秒前
dk完成签到,获得积分10
8秒前
Thesimp完成签到 ,获得积分10
8秒前
xixi发布了新的文献求助10
8秒前
阿卫完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2的应助被蛋挞采纳,获得30
9秒前
兴在路上完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
sunny完成签到,获得积分10
11秒前
王医师完成签到,获得积分10
11秒前
666完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
牧青的应助被daomaihu采纳,获得100
14秒前
橙神完成签到,获得积分10
14秒前
houniao发布了新的文献求助10
14秒前
zhong完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
俊秀的思山完成签到,获得积分0
16秒前
Roy完成签到,获得积分10
18秒前
真的苦逼完成签到,获得积分10
18秒前
贺兰觿完成签到 ,获得积分10
18秒前
Coolkid2001完成签到,获得积分10
19秒前
leosunnn发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
Candice完成签到,获得积分10
20秒前
黑猫小苍完成签到,获得积分0
21秒前
舒适的皮卡丘完成签到,获得积分20
21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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7879811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9394120
关于积分的说明 20801157
捐赠科研通 7482121
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3354346
关于科研通互助平台的介绍 2494067
邀请新用户注册赠送积分活动 2381454