Electronic excitation in graphene under single-particle irradiation

材料科学 离域电子 石墨烯 激发 辐照 等离子体子 离子 分子物理学 原子物理学 密度泛函理论 化学物理 纳米技术 光电子学 物理 化学 计算化学 量子力学 核物理学
作者
Wanzhen He,Chang Chen,Zhiping Xu
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:32 (16): 165702-165702 被引量:4
标识
DOI:10.1088/1361-6528/abdb64
摘要

Single-particle irradiation is a typical condition in space applications, which could be detrimental for electronic devices through processes such as single-event upset or latch-up. For functional devices made of few-atom-thick monolayers that are entirely exposed to the environment, the irradiation effects could be manifested through localized or delocalized electronic excitation, in addition to lattice defect creation. In this work, we explore the single-H irradiation effects on bare or coated graphene monolayers. Real-time time-dependent density functional theory-based first-principles calculation results elucidate the evolution of charge densities in the composite system, showing notable charge excitation but negligible charge deposition. A hexagonal boron nitride coating layer does not protect graphene from these processes. Principal component analysis demonstrates the dominance of localized excitation accompanied by nuclear motion, bond distortion and vibration, as well as a minor contribution from delocalized plasmonic excitation. The significance of coupled electron-ion dynamics in modulating the irradiation processes is identified from comparative studies on the spatial and temporal patterns of excitation for unconstrained and constrained lattices. The stopping power or energy deposition is also calculated, quantifying the dissipative nature of charge density excitation. This study offers fundamental understandings of the single-particle irradiation effects on optoelectronic devices constructed from low-dimensional materials, and inspires unconventional techniques to excite the electrons and ions in a controllable way.
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
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
悦耳的诺言完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
小白发布了新的文献求助10
1秒前
qinxinxin发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.2应助基尼胎没采纳,获得10
3秒前
tutu发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
星辰大海应助12345678900000采纳,获得10
5秒前
静夜谧思发布了新的文献求助10
5秒前
涵雁完成签到,获得积分10
6秒前
96121完成签到,获得积分20
7秒前
今后应助旋转的风采纳,获得10
9秒前
基尼胎没完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
lyrisly发布了新的文献求助10
11秒前
共享精神应助august采纳,获得10
11秒前
11秒前
cuihao发布了新的文献求助10
14秒前
Hello应助小月饼饼饼采纳,获得30
16秒前
17秒前
DaYongDan发布了新的文献求助10
18秒前
SciGPT应助Otter采纳,获得10
19秒前
xiaobo完成签到,获得积分10
20秒前
JamesPei应助旺仔采纳,获得10
21秒前
章芷雪发布了新的文献求助10
22秒前
12完成签到,获得积分10
23秒前
AA1Z完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
菥1016完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
JamesPei应助于浩采纳,获得10
25秒前
su应助waters采纳,获得10
25秒前
26秒前
AA1Z发布了新的文献求助30
26秒前
纯真的德地完成签到 ,获得积分10
26秒前
不可以懒懒完成签到,获得积分10
26秒前
高高的外套完成签到,获得积分10
26秒前
徐哗啦发布了新的文献求助100
27秒前
噫嗨应助科研通管家采纳,获得20
27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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7751211
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9298541
关于积分的说明 20247153
捐赠科研通 7333301
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309791
关于科研通互助平台的介绍 2461381
邀请新用户注册赠送积分活动 2322394