清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

The electronic, optical and water splitting properties in two-dimensional hematite Fe2O3 semiconductors with uniaxial, biaxial strain studied by first principles

赤铁矿 带隙 材料科学 拉伤 半导体 分解水 电子 凝聚态物理 光催化 光电子学 化学 物理 冶金 医学 生物化学 量子力学 内科学 催化作用
作者
Yanan Su,Hai Wang,Shan Wang,Lei Hao,Bin Fang,Miao Wang,Qili Chen,Kaihua He,Jiying Zhang,Qingbo Wang
出处
期刊:Physica E-low-dimensional Systems & Nanostructures [Elsevier]
卷期号:149: 115667-115667
标识
DOI:10.1016/j.physe.2023.115667
摘要

Two-dimensional (2D) hematite Fe2O3 is an important semiconductor, optical material and photocatalyst. We here studied the electronic, optical and water splitting properties of recent synthesized 2D Fe2O3 under uniaxial and biaxial strain using first principles with SCAN Meta-GGA plus U method, which can guarantee the accuracy of our results. We can modulate these properties of 2D hematite Fe2O3 with uniaxial, biaxial strain. Tensile strain can increase the bond length of 2D Fe2O3, thus can decreases the overlap of electronic cloud and the bonding of atoms to electrons. The decrease of the overlap of electronic cloud can induce an increase of band gap, while the decrease of the bonding of atoms to electrons can induce a decrease of band gap. The decrease of the overlap of electronic cloud is dominant and the band gap increases with ≤4% strain, while the decrease of bonding of electrons is dominant and the band gap decreases with >4% strain. The increase in band gap shifts the response of optical properties to a higher photon energy in 2D hematite Fe2O3. The applied strain can shift the band alignment to a proper region, which can guarantee 2D hematite Fe2O3 used in water splitting. 2D Fe2O3 with compressive strain has a better performance in the visible region. 2D Fe2O3 can only be oxidized and used for oxygen production without applied strain, which means the water splitting performance of 2D Fe2O3 should be improved by strain. Fortunately, we find out that Fe2O3 has a better water splitting performance when 6% uniaxial in the X direction and 4% biaxial tensile strain are applied, and now the redox ability is enhanced and Fe2O3 is more suitable for photocatalytic hydrolysis. Our work provides a useful reference for the applications of 2D Fe2O3, such as a potential platform of photoelectric devices and photocatalyst in future.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
KK完成签到 ,获得积分10
3秒前
ZHANG完成签到 ,获得积分10
9秒前
duxh123完成签到 ,获得积分10
10秒前
zzhui完成签到,获得积分10
13秒前
情怀应助0911wxt采纳,获得10
37秒前
几米完成签到 ,获得积分10
40秒前
46秒前
0911wxt发布了新的文献求助10
51秒前
beikeyimeng完成签到 ,获得积分10
53秒前
0911wxt完成签到,获得积分10
57秒前
棒棒冰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
木又完成签到 ,获得积分10
1分钟前
矮小的百褶裙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
合适醉蝶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
井小浩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无花果应助wintel采纳,获得10
1分钟前
vampire完成签到,获得积分10
1分钟前
研友完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
yshj完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wintel发布了新的文献求助10
2分钟前
长颈鹿完成签到,获得积分20
2分钟前
不安大象完成签到 ,获得积分10
3分钟前
木南大宝完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
mark163完成签到,获得积分10
4分钟前
ym发布了新的文献求助10
4分钟前
xixi很困完成签到 ,获得积分10
5分钟前
爆米花应助ym采纳,获得10
5分钟前
Hiker发布了新的文献求助10
5分钟前
ym完成签到,获得积分10
5分钟前
慈悲为怀完成签到 ,获得积分10
5分钟前
万分九九九九完成签到 ,获得积分10
6分钟前
Tuesday完成签到 ,获得积分10
6分钟前
scot完成签到,获得积分10
6分钟前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
7分钟前
7分钟前
平常的凡之完成签到,获得积分10
7分钟前
依依完成签到 ,获得积分10
7分钟前
luqianling完成签到 ,获得积分10
7分钟前
高分求助中
Un calendrier babylonien des travaux, des signes et des mois: Séries iqqur îpuš 1036
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2545949
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2175672
关于积分的说明 5600226
捐赠科研通 1896383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946268
版权声明 565379
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503557