Effect of electric field and vertical strain on the electro-optical properties of the MoSi2N4 bilayer: A first-principles calculation

电场 带隙 双层 凝聚态物理 材料科学 单层 半导体 拉伤 密度泛函理论 吸收边 光电子学 宽禁带半导体 相(物质) 纳米技术 化学 计算化学 物理 量子力学 医学 生物化学 内科学 有机化学
作者
A. Bafekry,Catherine Stampfl,Mosayeb Naseri,Mohamed M. Fadlallah,Mehrdad Faraji,Mitra Ghergherehchi,D. Gogova,S.A.H. Feghhi
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:129 (15) 被引量:50
标识
DOI:10.1063/5.0044976
摘要

Recently, a two-dimensional (2D) MoSi2N4 (MSN) structure has been successfully synthesized [Hong et al., Science 369(6504), 670–674 (2020)]. Motivated by this result, we investigate the structural, electronic, and optical properties of MSN monolayer (MSN-1L) and bilayer (MSN-2L) under the applied electric field (E-field) and strain using density functional theory calculations. We find that the MSN-2L is a semiconductor with an indirect bandgap of 1.60 (1.80) eV using Perdew–Burke–Ernzerhof (HSE06). The bandgap of MSN-2L decreases as the E-field increases from 0.1 to 0.6 V/Å and for larger E-field up to 1.0 V/Å the bilayer becomes metallic. As the vertical strain increases, the bandgap decreases; more interestingly, a semiconductor to a metal phase transition is observed at a strain of 12%. Furthermore, the optical response of the MSN-2L is in the ultraviolet (UV) region of the electromagnetic spectrum. The absorption edge exhibits a blue shift by applying an E-field or a vertical compressive strain. The obtained interesting properties suggest MSN-2L as a promising material in electro-mechanical and UV opto-mechanical devices.
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
1秒前
3秒前
sci发布了新的文献求助20
5秒前
7秒前
FDDZG发布了新的文献求助10
8秒前
慕子发布了新的文献求助50
8秒前
飞飞飞发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
14秒前
热水泡jio完成签到,获得积分10
15秒前
wukong完成签到,获得积分10
15秒前
甜田发布了新的文献求助30
15秒前
小英发布了新的文献求助10
15秒前
安氏月月发布了新的文献求助10
16秒前
tjunqi完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
20秒前
21秒前
23秒前
互助遵法尚德应助sci采纳,获得60
24秒前
healinghands发布了新的文献求助10
27秒前
微笑的宛菡完成签到,获得积分10
28秒前
艾伦发布了新的文献求助10
29秒前
Stygain完成签到,获得积分10
31秒前
慕青应助赵三岁采纳,获得30
31秒前
33秒前
33秒前
xyzZ发布了新的文献求助20
34秒前
36秒前
37秒前
37秒前
852应助Wenfeifei采纳,获得10
37秒前
37秒前
欢喜雯发布了新的文献求助10
37秒前
38秒前
38秒前
高分求助中
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Yaws' Handbook of Antoine coefficients for vapor pressure 500
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Love and Friendship in the Western Tradition: From Plato to Postmodernity 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
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 2549758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2177062
关于积分的说明 5607672
捐赠科研通 1897890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 947453
版权声明 565447
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 504108