Two-dimensional penta-Sn₃H₂ monolayer for nanoelectronics and photocatalytic water splitting: a first-principles study

Abstract

Exploring two-dimensional materials with novel properties is becoming particularly important due to their potential applications in future electronics and optoelectronics.

Novel pressure-induced topological phase transitions of supercooled liquid and amorphous silicene

“…Similar ab initio/MD calculations of angular distribution of penta-structure of graphene, stanene, SiC 5 are validated in [26,55,[65][66][67]. The sp 2 hybridization peak angle of Si-Si-Si atom in our penta-silicene model is close to the value of around 111°-112° of Si-Si-Si angle in high-buckled pentasilicene [27] and analogous C-C-C and Sn-Sn-Sn angle [26,65,66].…”

Enhancement in photocatalytic water splitting using van der Waals heterostructure materials based on penta-layers

“…Actually, for an efficient water splitting system, the condition of an appropriate band edge position should be considered, in which the energy of the VBM of the semiconductor should be larger than the oxidation potential of O 2 /H 2 O (1.23 eV vs. normal hydrogen electrode (NHE)) and the CBM energy should be smaller than the reduction potential of H + /H 2 (0 eV vs. NHE). 79 The band edge position with respect to the NHE was calculated via the following equation: 80,81…”

“…The band edge position with respect to the NHE was calculated via the following equation: 80,81 where, E 0 and E HSE06 g are the free electron energy on the hydrogen scale (∼−4.50 eV) and the band gap energy computed via the HSE06 functional, respectively, and χ is the absolute electronegativity of the semiconductor calculated using the following equation: 82,83 where, χ X , χ Y and χ Z are the absolute electronegativity of X, Y and Z atoms (X = Si, Y = C and Z = N atom), while α , β and γ are the number of Si, C and N atoms, respectively. The values of absolute electronegativity of these atoms were calculated by Bartolotti: 84 χ Si = 3.60 eV, χ C = 5.13 eV and χ N = 6.97 eV.…”

Nghiên Cứu Bằng Mô Phỏng Động Lực Học Phân Tử Về Ảnh Hưởng Của Quá Trình Làm Lạnh Và Tính Ổn Định Nhiệt Của Vật Liệu Penta-Silicene

“…Tầm quan trọng của độ nhấp nhô là tác động thay đổi độ rộng vùng cấm (Huang, Kang, & Yang, 2013). Chính vì vậy, sự phụ thuộc của độ nhấp nhô với áp suất và nhiệt độ trở nên quan trọng khi được sử dụng để tăng cường độ rộng vùng cấm, đặc biệt là với vật liệu bán dẫn như Si và Ge (Zhang et al, 2018). Do vậy, độ nhấp nhô của 4 mô hình penta-silicne (đường màu liền nét trên Hình 4d) được so sánh với mô hình silicene dạng tổ ong và vô định hình (đường gạch gạch và đường chấm chấm).…”