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二维单层MoSi2X4 (X=N,P, As)的电子结构及光学性质研究
引用本文:龚雪,马新国,万锋达,段汪洋,杨小玲,朱进容.二维单层MoSi2X4 (X=N,P, As)的电子结构及光学性质研究[J].化学学报,2022,80(4):510-516.
作者姓名:龚雪  马新国  万锋达  段汪洋  杨小玲  朱进容
作者单位:a 湖北工业大学芯片产业学院 武汉 430068b 湖北省能源光电器件与系统工程技术研究中心 武汉 430068
基金项目:国家自然科学基金(No.51472081)资助项目~~;
摘    要:采用平面波超软赝势方法研究了二维单层MoSi2X4 (X=N, P, As)的稳定性、电子结构和光学性质. 研究结果显示, 基于单层MoSi2N4的两种同分异构体M1和M2所构建的六种晶体结构具有较好的动力学稳定性. 通过能带和有效质量的计算, 单层MoSi2N4在MoSi2X4 (X=N, P, As)六种晶体结构中显示出最宽的间接带隙和最高的载流子迁移率. 随后带边电位的计算结果表明, 单层MoSi2N4带边势分别为M1: –0.368、1.416 V, M2: –0.227、1.837 V, 其结果相较于MoSi2P4和MoSi2As4导带边电位更负, 价带边电位更正, 是六种晶体结构中最适合用作光催化剂的材料. 同时, 光吸收谱的计算结果显示, 单层MoSi2N4的光学吸收表现出明显的各向异性, 在可见光和紫外光波段内具有较强的光吸收能力, 说明其在可见光催化领域有着潜在的应用前景. 这些结果为进一步深入研究二维单层MoSi2N4在光催化水解领域的应用提供了理论指导.

关 键 词:MoSi2N4  电子结构  光催化  第一性原理  光学性质  

Study on the Electronic Structure and Optical Properties of Two-dimensional Monolayer MoSi2X4 (X=N,P, As)
Xue Gong,Xinguo Ma,Fengda Wan,Wangyang Duan,Xiaoling Yang,Jinrong Zhu.Study on the Electronic Structure and Optical Properties of Two-dimensional Monolayer MoSi2X4 (X=N,P, As)[J].Acta Chimica Sinica,2022,80(4):510-516.
Authors:Xue Gong  Xinguo Ma  Fengda Wan  Wangyang Duan  Xiaoling Yang  Jinrong Zhu
Institution:a School of Chip Industry, Hubei University of Technology, Wuhan 430068b Hubei Engineering Technology Research Center of Energy Photoelectric Device and System, Wuhan 430068
Abstract:
Keywords:MoSi2N4  electronic structure  photocatalysis  first-principle  optical property  
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