A new 2D auxetic CN2 nanostructure with high energy density and mechanical strength

复合材料 纳米结构
作者
Qun Wei,Ying Yang,Alexander Gavrilov,Xihong Peng
出处
期刊:arXiv: Materials Science
标识
DOI:10.1039/d0cp06509a
摘要

The existence of a new two dimensional CN2 structure was predicted using ab-initio molecular dynamics (AIMD) and density-functional theory calculations. It consists tetragonal and hexagonal rings with C-N and N-N bonds arranged in a buckling plane, isostructural to tetrahex-carbon allotrope. It is thermodynamically and kinetically stable suggested by its phonon spectrum and AIMD. This nanosheet has high concentration of N and contains N-N single bonds with an energy density of 6.3 kJ/g, indicating potential applications as high energy density materials. It possesses exotic mechanical properties with negative Poisson's ratio and an anisotropic Young's modulus. The modulus in the zigzag direction is predicted to be 340 N/m, stiffer than h-BN and penta-CN2 sheets and comparable to graphene. Its ideal strength of 28.8 N/m outperforms that of penta-graphene. The material maintains phonon stability upon the application of uniaxial strain up to 10% (13%) in the zigzag (armchair) direction or biaxial strain up to 5%. It possesses a wide indirect HSE band gap of 4.57 eV which is tunable between 3.37 - 4.57 eV through strain. Double-layer structures are also explored. Such unique properties may have potential applications in high energy density materials, nanomechanics and electronics.
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
蓝莓发布了新的文献求助10
刚刚
li完成签到,获得积分10
刚刚
张一一完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
壮观的珊珊完成签到,获得积分10
1秒前
CyrusLee完成签到,获得积分10
1秒前
陈成完成签到,获得积分10
1秒前
铂铑钯钌完成签到,获得积分0
2秒前
灰灰发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
笨笨的凡梅完成签到 ,获得积分10
2秒前
Young发布了新的文献求助10
2秒前
Venus完成签到,获得积分10
2秒前
矿矿发布了新的文献求助10
3秒前
雪梨完成签到,获得积分10
3秒前
迪迪子完成签到,获得积分10
4秒前
学术牛马完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
平常馒头完成签到 ,获得积分10
4秒前
自信兔子发布了新的文献求助10
5秒前
小松菜奈完成签到 ,获得积分10
5秒前
PSA发布了新的文献求助10
5秒前
一念来回完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Lialia完成签到 ,获得积分10
6秒前
林安笙完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
222发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
小爽完成签到 ,获得积分10
8秒前
Dlwlrma发布了新的文献求助10
8秒前
暖暖完成签到,获得积分10
9秒前
杰小瑞完成签到,获得积分10
10秒前
lingyu完成签到,获得积分10
11秒前
千年雪松完成签到,获得积分10
11秒前
刘小蕊发布了新的文献求助10
11秒前
龙傲天完成签到,获得积分10
11秒前
orixero应助灰灰采纳,获得10
12秒前
庸人自扰完成签到,获得积分10
12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
The Complete Pro-Guide to the All-New Affinity Studio: The A-to-Z Master Manual: Master Vector, Pixel, & Layout Design: Advanced Techniques for Photo, Designer, and Publisher in the Unified Suite 1000
Teacher Wellbeing: A Real Conversation for Teachers and Leaders 500
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The YWCA in China The Making of a Chinese Christian Women’s Institution, 1899–1957 400
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 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5402085
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4520652
关于积分的说明 14080976
捐赠科研通 4434110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2434394
邀请新用户注册赠送积分活动 1426603
关于科研通互助平台的介绍 1405349