官能团诱导的 Mo2CTx/NiS 异质结构中堆垛与电子结构转变
介观与纳米尺度物理
2023-10-31 v1
摘要
二维过渡金属碳化物/氮化物家族(MXenes)因其高度可定制的表面官能团而受到广泛关注。借助现代材料科学技术,通过构建相关异质结构可进一步增强 MXenes 的可定制性。如近期研究所表明,Mo2CTx/NiS 异质结构已成为一种具有优越物理与化学应用潜力的候选材料。本文对 Mo2CTx/NiS 异质结构的几何结构进行建模,并通过密度泛函理论模拟验证了 6 种可能的构型。官能团的变化导致 Mo2CTx/NiS 界面的结构改变,主要归因于范德华相互作用与共价相互作用之间的竞争。不同官能团的存在导致 Ni 和 Mo 原子在费米能级附近出现显著的能带涨落,影响原子的作用及界面附近电子的逸出能力。这进而调制了 MXenes/NiS 界面处共价相互作用的强度,并改变了 Mo2CTx/NiS 复合物解离的难易程度。值得注意的是,Mo2CO2/NiS(P6_3/mmc) 异质结构表现出多晶型现象,意味着两种原子排布均可稳定该结构。本文还模拟了这些多晶型之间的转变过程,进一步表明滑动操作对性能电子能级的调制作用。
引用
@article{arxiv.2310.18579,
title = {Functional Group Induced Transformations in Stacking and Electron Structure in Mo2CTx/NiS Heterostructures},
author = {Jiamin Liu and Guo Li and Xinxu Zhang and Jiahao Wei and Hui Jia and Yulong Wu and Changlong Liu and Yonghui Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.18579},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 5 figures,2 tables