OH封端二维过渡金属碳化物和氮化物（MXenes）作为超低功函数材料
材料科学
2017-05-09 v1
摘要
MXenes是一类二维过渡金属碳化物和氮化物，在能量存储和电子器件方面具有许多潜在应用。作为设计新型电子器件的重要参数，我们利用第一性原理计算研究了裸MXenes及其经F、OH和O化学基团功能化后的功函数。根据我们的计算，OH封端的MXenes获得了介于1.6至2.8 eV之间的超低功函数。此外，取决于过渡金属的类型，F或O功能化会影响功函数的增加或减少。我们表明，功能化引起的功函数变化与表面偶极矩的变化呈线性相关。研究表明，F或O封端MXenes的功函数受两个因素控制：F/O与衬底之间电荷转移诱导的偶极矩，以及功能化引起的表面弛豫所导致的总表面偶极矩变化。然而，对于OH封端的MXenes，除了这两个因素外，OH基团的内禀偶极矩在决定总偶极矩方面起着重要作用，从而解释了其超低功函数。
引用
@article{arxiv.1507.04953,
title = {OH terminated two-dimensional transition metal carbides and nitrides (MXenes) as ultralow work function materials},
author = {Mohammad Khazaei and Masao Arai and Taizo Sasaki and Ahmad Ranjbar and Yunye Liang and Seiji Yunoki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.04953},
year = {2017}
}
备注
Accepted in Physical Review B, 2015