Nghiên cứu sự ổn định cấu trúc của vật liệu 2d-pdse2 đơn và đa lớp dạng ngũ giác
,
và
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
In this research, the density functional theory (DFT) framework was utilized to optimise the structures of two-dimensional (2D) pentagonal palladium diselenide (p-PdSe2) monolayers and multilayers. The binding energy of monolayer and the formation energy of the multilayer are calculated in detail and demonstrate good stability. For monolayer 2D p-PdSe2 the binding energy is -23.53 eV, while the optimized formation energy of the bilayer is stable at -16.92 eV and -25.00 eV for trilayer. The bond lengths also show significant changes after optimization, with an increase in length observed in Pd-Se single bonds. The interlayer distances also exhibit stability after optimization at 3.912 Å, consistent with the interlayer distances of 2D layers experimentally exfoliated multilayers. This suggests the feasibility of synthesizing block materials p-PdSe2 from stacked 2D layers, paving the way for designing electronic components based 2D p-PdSe2 sheets.
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) được sử dụng để tiến hành tối ưu cấu trúc của các tấm PdSe2 (Palladium diselenide) hai chiều (2D p-PdSe2) với đơn lớp và đa lớp dạng ngũ giác. Năng lượng liên kết của đơn lớp và năng lượng hình thành của đa lớp được tính toán chi tiết và cho thấy mức độ ổn định tốt. Với đơn lớp p-PdSe2 năng lượng liên kết là -23.53 eV, năng lượng hình thành sau tối ưu của hai lớp ổn định ở mức -16.92 eV và năng lượng hình thành của ba lớp là -25.00 eV. Các khoảng cách của đa lớp cũng cho thấy sự ổn định sau tối ưu là 3.912 Å, kết quả này phù hợp với khoảng cách các lớp 2D p-PdSe2 mà các nhóm thực nghiệm bóc tách được. Điều này chỉ ra rằng, hoàn toàn có thể tạo được các vật liệu khối p-PdSe2 từ các tấm 2D xếp chồng lên nhau, tiến tới thiết kế các linh kiện điện tử dựa trên các tấm 2D p-PdSe2.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Tài liệu tham khảo
En, L., Dongfei, W., Pen. F., Ruizi, Z ., Yu-Yang, Z ., Geng, L., Jinhai, M., Yeliang, W., Xiao. L., Shixuan, D., & Hong-Jun, G. (2018). Construction of bilayer PdSe2 on epitaxial graphene. Nano Research, 11, 5858-5865.https://doi.org/10.1007/s12274-018-2090-0
Gudlli, K. V., & Guo, G. J (2022). Large bulk photovoltaic effect and second-harmonic generation in few-layer pentagonal semiconductors PdS2 and PdSe2. New J.Phys.23093028. https://doi.org/10.1088/1367-2630/ac231c
Jifeng, S., Hongliang, S., Siegrist, T., & David, J, S. (2015). Electronic, transport, and optical properties of bulk and mono-layer PdSe2. Applied Physics Letters 107(15),153902. https://doi.org/10.1063/1.4933302
Liang, Q., Zhang, Q., Gou, J., Song, T., Arramel, Chen, H., Yang, M., Lim, S. X., Wang, Q., Zhu, R., Yakovlev, N., Tan, S. C., Zhang, W., Novoselov, K. S., & Wee, A. T. (2020). Performance improvement by ozone treatment of 2D PdSe2. ACS Nano, 14(5), 5668–5677. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c00180
Novoselov, K. S., Mishchenko, A. & Neto, A. H. C. (2016) 2D materials and van der Waals heterostructures. Science 2016, 353, aac9439. https://doi.org/10.1126/science.aac9439
Puretzky, A. A., Oyedele, A.D., Xiao, K., Haglund, A.V., & Sumpter, B.G. (2018). Anomalous interlayer vibrations in strongly coupled layered PdSe2. 2D Mater. 5(3), 35016 (2018). https://doi.org/10.1088/2053-1583/aabe4d
Qingqing, L., Shaoqian, Y., Xiaoxin, S., Zhen, F., & Xianqi. D.(2022). SiC2/BP5: A pentagonal van der Waals heterostructure with tunable optoelectronic and mechanical properties. Surface Science, 606, 154857. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.154857
Stewart, J. C., Matthew, D. S., Chris, J. P., Phil, J. H., Keith, R., & Mike, C. P. (2009). First principles methods using CASTEP, Z. Kristallogr.220(2005), 567–570 https://doi.org/10.1524/zkri.220.5.567.65075
Sun, J., H. Shi, T.,& Siegrist, D.J. (2015). Singh, Electronic, transport, and optical properties of bulk and mono-layer PdSe2. Appl. Phys. Lett. 107(15), 153902. https://doi.org/10. 1063/1.4933302
Thảo, P. T. B., Hoàng, H. T., An, T. T., Vinh, N. C. Đ., & Tiên, N. T. (2024). Nghiên cứu mô phỏng tính chất quang điện tử của các chấm lượng tử dựa trên vật liệu PdSe2 đơn lớp dạng ngũ giác pha tạp đơn và đôi nguyên tử. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 60(2), 41-52. https://doi.org/10.22144/ctujos.2024.257
Tien, N. T., Dang, N. H., Thao, P. T. B., Dien, V. K., Hoat, D. M, & Khanh, N. D (2024). Adsorption effects of acetone and acetonitrile on defected penta-PdSe2 nanoribbons: a DFT study. RSC Adv., 2024, 14, 16445. https://doi.org/10.1039/d4ra02368d
Tien, N. T., Thao, P. T. B., & Khanh, N. D. (2022). Structural, magneto-electronic, and electric transport properties of pentagonal PdSe2 nanoribbons: A first-principles study. Surface Science, 728, 122206. https://doi.org/10.1016/j.susc.2022.122206
Tien, N. T., Thao, P. T. B., Khanh, N. D., Dang, N. H, & Dien, V. K (2023). Insights into Structural, Electronic, and Transport Properties of Pentagonal PdSe2 Nanotubes Using First-Principles Calculations. Nanomaterials, 13, 1728. https://doi.org/10.3390/nano13111728
Wang, Q. H.; Kalantar-Zadeh, K.; Kis, A.; Coleman, J. N & Strano, M. S. (2012) Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides. Nat. Nanotechnol. 2012, 7, 699–712. https://doi.org/10.1038/nnano.2012.193
Yuan, P. F., Zhang, Z. H., Fan, Z. Q., & Qiu, M. (2017). Electronic structure and magnetic properties of penta-graphene nanoribbons. Physical Chemistry Chemical Physics, 19(14), 9528-9536. https://doi.org/10.1039/C7CP00029D
Zeng, L. H., Wu, D., Lin, S. H., Xie, C., Yuan, H. Y., Lu, W., Lau, S. P., Chai, Y., Luo, L. B., Li, Z. J., & Tsang, Y. H. (2018). Controlled synthesis of 2D palladium diselenide for sensitive photodetector applications. Advanced Functional Materials, 29(1), 1806878. https://doi.org/10.1002/adfm.201806878