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基于第一性原理的碳化钛MXene电子输运

材料科学 2023-05-24 v2

摘要

我们从第一性原理计算了四种已知 MXenes 化合物:Ti3C2、Ti3C2F2、Ti3C2(OH)2 和 Ti2CF2 的电子、振动与输运性质。我们研究了不同表面端基与单层的厚度对电导率的影响,并表明电导率的变化可由电子态的平方速度密度及其声子散射寿命解释。我们还将迭代玻尔兹曼输运方程(IBTE)的解与不同的线性化解(即自能弛豫时间近似(SERTA)与动量弛豫时间近似(MRTA))进行比较,表明 SERTA 显著低估电导率,而 MRTA 所得结果与 IBTE 更为吻合。我们从第一性原理计算了四种已知 MXenes:Ti3C2、Ti3C2F2、Ti3C2(OH)2 和 Ti2CF2 的电子、振动与输运性质。我们研究了不同表面端基与单层厚度对电导率的影响,并表明电导率的变化可由电子态的平方速度密度及其声子散射寿命解释。我们还将迭代玻尔兹曼输运方程(IBTE)的解与不同的线性化解(即自能弛豫时间近似(SERTA)与动量弛豫时间近似(MRTA))进行比较,表明 SERTA 显著低估电导率,而 MRTA 所得结果与 IBTE 更为吻合。计算所得 300K 单层电导率与已报道的实验测量合理吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.02239,
  title  = {Electronic transport in titanium carbide MXenes from first principles},
  author = {Nesrine Boussadoune and Olivier Nadeau and Gabriel Antonius},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.02239},
  year   = {2023}
}