The Versatile Electronic, Magnetic and Photo‐Electro Catalytic Activity of a New 2D MA2Z4 Family**

自旋电子学 铁磁性 磁性 光催化 钝化 材料科学 单层 催化作用 结晶学 凝聚态物理 纳米技术 化学 物理 图层(电子) 生物化学
作者
Jiu Chen,Qing Tang
出处
期刊:Chemistry: A European Journal [Wiley]
卷期号:27 (38): 9925-9933 被引量:44
标识
DOI:10.1002/chem.202100851
摘要

Abstract The recent successful growth of MoSi 2 N 4 and WSi 2 N 4 monolayers led to the discovery of a new class of the two‐dimensional (2D) MA 2 Z 4 materials with no known 3D layered allotropes, which renders great possibilities to integrate diverse properties by proper design of sandwiched “MZ 2 ” building blocks and “A−Z” passivation layers. In this work, the dynamic stability, electronic properties, and surface reactivity of the new MA 2 Z 4 family, in which M is Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, A refers to Si or Ge, and Z is N, P or As, is theoretically probed. Among the proposed 54 possible combinations, about 42 compositions are dynamically stable, which vary from non‐magnetic, anti‐ferromagnetic, to ferromagnetic semiconductors, metals and half‐metals. In particular, the VB (V, Nb, Ta) MA 2 Z 4 possesses robust intrinsic ferromagnetism that is essential for spintronics applications. In regard to surface activity, most MA 2 Z 4 , particularly N‐ or P‐terminated IVB and VB MA 2 Z 4 , have high catalytic potential for hydrogen evolution, and the ▵G H of non‐magnetic MA 2 Z 4 is highly correlated to the highest occupied p electronic states of the surface Z atoms. The photocatalytic activity is also evaluated. MoSi 2 N 4 and WSi 2 N 4 within 4 % tensile strain are capable of photocatalytic overall water splitting. The findings indicate the new 2D MA 2 Z 4 family has fascinating properties and possesses strong potential for applications but not limited to electronics, spintronics and catalysts, which will stimulate the interests of experimental synthesis.
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
小小酥完成签到 ,获得积分10
刚刚
NCS发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
贪玩漆发布了新的文献求助10
3秒前
霜降完成签到 ,获得积分10
4秒前
Hello应助Wind采纳,获得10
4秒前
上善溺水发布了新的文献求助30
5秒前
Jason驳回了Hello应助
6秒前
tjy发布了新的文献求助10
6秒前
Phosphene发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
小乖完成签到,获得积分10
8秒前
科目三应助Mitsui采纳,获得10
8秒前
8秒前
先生发布了新的文献求助10
9秒前
星辰大海应助Wind采纳,获得10
9秒前
我叫XXXXXXX完成签到,获得积分10
10秒前
无花果应助贪玩漆采纳,获得10
11秒前
脑洞疼应助小巧的雅旋采纳,获得10
11秒前
CodeCraft应助zjzjzjzjzj采纳,获得10
12秒前
12秒前
Qian0925发布了新的文献求助10
13秒前
火星上访旋完成签到,获得积分10
13秒前
SOLOMON应助鹿_采纳,获得10
13秒前
14秒前
zyy发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
万能图书馆应助zz采纳,获得10
15秒前
15秒前
小滕完成签到 ,获得积分10
15秒前
柔弱的友瑶完成签到,获得积分10
16秒前
wangrch6发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
NexusExplorer应助biov采纳,获得10
18秒前
青藤发布了新的文献求助10
19秒前
丘比特应助李佳会采纳,获得10
20秒前
烟花应助奇异喵采纳,获得10
20秒前
21秒前
高分求助中
The three stars each: the Astrolabes and related texts 500
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Phase Diagrams: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Psychological Warfare Operations at Lower Echelons in the Eighth Army, July 1952 – July 1953 400
少脉山油柑叶的化学成分研究 350
微化工技术 300
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 2442066
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2119627
关于积分的说明 5385194
捐赠科研通 1847776
什么是DOI,文献DOI怎么找? 919379
版权声明 562008
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 491758