物理吸附在磷烯上的小分子的能量学、电荷转移与磁性
材料科学
2015-02-17 v1
摘要
我们进行了第一性原理计算，以研究包括 CO、H2、H2O、NH3、NO、NO2 和 O2 在内的物理吸附小分子与磷烯的相互作用，并基于色散校正密度泛函理论评估了它们的能量学、电荷转移和磁矩。我们的计算表明，CO、H2、H2O 和 NH3 分子表现为弱供体，而 O2 和 NO2 表现为强受体。虽然 NO 分子向石墨烯提供电子，但它从磷烯接收电子。在所有研究的分子中，NO2 通过将其前线轨道与磷烯的 3p 轨道杂化，表现出最强的相互作用。发生在磷烯与这些物理吸附分子之间的非平凡且独特的电荷转移，不仅使磷烯有望应用于气体传感器，还提供了一条调节磷烯中载流子极性和密度的有效途径。此外，发现 H2 在磷烯上的结合能为 0.13 eV/H2，表明磷烯既适用于稳定的室温储氢，也适用于其随后的轻松释放。
引用
@article{arxiv.1501.05059,
title = {Energetics, Charge Transfer and Magnetism of Small Molecules Physisorbed on Phosphorene},
author = {Yongqing Cai and Qingqing Ke and Gang Zhang and Yong-Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.05059},
year = {2015}
}
备注
accepted by JPCC