First‐principles investigation of elastic and electronic properties of double transition metal carbide MXenes

MXenes公司 最大相位 材料科学 体积模量 密度泛函理论 弹性模量 碳化物 结晶学 热力学 复合材料 纳米技术 化学 计算化学 物理
作者
Rahul Jayan,Aniruddh Vashisth,Md Mahbubul Islam
出处
期刊:Journal of the American Ceramic Society [Wiley]
卷期号:105 (6): 4400-4413 被引量:11
标识
DOI:10.1111/jace.18394
摘要

Abstract We use first‐principles‐based density functional theory (DFT) calculations to investigate the structural, elastic, and electronic properties of various pristine and oxygen (O)‐functionalized double transition metal (DTM) MXenes with general formulas of M 2 ′M′′C 2 and M 2 ′M′′C 2 O 2 , where M′ = Mo, Cr and M′′ = Ti, V, Nb, Ta. The dynamic stability of the DTM MXenes are assessed and elastic stiffness constants ( C ij ) are used to investigate the mechanical stability and properties of the compositions. The calculated elastic properties of the pristine Mo‐based MXenes are found to be superior compared to Cr‐based compounds. Furthermore, the O‐functionalized MXenes exhibit improved in‐plane elastic constants, Young's moduli, and shear moduli compared to their pristine counterpart. We observe that the hybridization of the energy states results in stronger covalent interactions as such increased elastic properties for the M 2 ′M′′C 2 O 2 MXenes. Ashby plot clearly demonstrates superior materials properties of O‐functionalized Mo‐based DTM MXenes compared to other commonly known two‐dimensional materials. All the MXenes exhibit metallic character evident from the density of states (DOS) calculations. Additionally, the work functions are studied and the calculated values are higher in the case of O‐functionalized MXenes. Overall, this work will be a guide for future investigations on the mechanical properties of DTM MXenes for their targeted applications in structural nanocomposites.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
mammer发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
那就来吧发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
典雅心情完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
彭于晏应助凌鸣采纳,获得10
2秒前
情怀应助羊二呆采纳,获得10
3秒前
贰鸟应助hua采纳,获得20
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
王涛完成签到,获得积分10
4秒前
生动面包发布了新的文献求助10
5秒前
XYZ发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
沐林杨发布了新的文献求助10
6秒前
luozejun发布了新的文献求助10
6秒前
芒go发布了新的文献求助10
6秒前
BINGBING1230发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
dd完成签到 ,获得积分10
7秒前
Robinson发布了新的文献求助10
7秒前
CC发布了新的文献求助10
7秒前
ao20000106应助研友_nv2r4n采纳,获得10
7秒前
boron发布了新的文献求助10
8秒前
Sea_U发布了新的文献求助10
9秒前
老实新筠发布了新的文献求助10
9秒前
田様应助梅零落采纳,获得30
10秒前
斯文败类应助满_1999采纳,获得10
10秒前
MDX完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
zianlai发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
WEIZE完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4561236
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3986908
关于积分的说明 12344730
捐赠科研通 3657653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2015234
邀请新用户注册赠送积分活动 1049922
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 938049