二维铬基材料的对称破缺诱导的多功能性在纳米电子学和清洁能源转换中的应用
摘要：能够导致奇特物理性质的结构对称破缺在决定系统功能中起着至关重要的作用，尤其对于二维材料。在这里，我们通过在原始CrY（Y=P、As、Sb）单层材料的一个面上用N原子替换Y原子，破坏反演对称性，形成Janus Cr2NY单层，展示了二维基于铬的材料的多种功能的实现。这些功能包括自旋无缝间隙、极低的功函数、诱导载流子掺杂和催化活性，这些功能主要归因于Janus Cr2NY单层的大固有偶极矩，使得其在各种应用中具有巨大的潜力。具体而言，发现Cr2NSb是一种自旋无缝间隙半导体，Cr2NP和Cr2NHPF可以同时诱导具有不同浓度的两个石墨烯片上n型和p型载流子掺杂（形成固有p-n垂直结），Cr2NY表现出优异的电催化产氢活性，甚至优于基准Pt。这些结果验证了破坏对称性是设计多功能二维材料的一种有前途的方法。
作者：Lei Li, Tao Huang, Kun Liang, Yuan Si, Ji-Chun Lian, Wei-Qing Huang, Wangyu Hu and Gui-Fang Huang
论文ID：2205.06660
分类：Computational Physics
分类简称：physics.comp-ph
提交时间：2022-05-16