维度受限半导体中的氧化动力学与非Marcus电荷转移
材料科学
2023-07-19 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
电化学反应是基础化学中的基本过程，支撑着广泛的应用。尽管体相物质中的大多数电化学反应可由经典的Marcus-Gerischer电荷转移理论很好地描述，但维度受限体系中的真实反应特征与机制仍属未知。本文中，我们报道了结构相同的WS2与MoS2单层中层状光氧化动力学的多参数研究，其中电化学氧化发生于原子级薄单层的边缘。氧化速率与多种晶体学及环境参数定量相关，包括反应位点密度、湿度、温度与光照通量。特别地，我们观测到这两种结构相同半导体分别为1.4和0.9 eV的显著差异反应势垒，并揭示出这些维度受限单层由于反应物供给受限而呈现的非Marcus电荷转移机制。我们提出能带弯曲情景以解释反应势垒的差异。这些结果向低维体系的基础电化学反应理论增添了重要认知。
引用
@article{arxiv.2307.08957,
title = {Oxidation kinetics and non-Marcusian charge transfer in dimensionally confined semiconductors},
author = {Ning Xu and Li Shi and Xudong Pei and Weiyang Zhang and Jian Chen and Zheng Han and Paolo Samorì and Jinlan Wang and Peng Wang and Yi Shi and Songlin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.08957},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 4 figures