Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Phonon Assisted Exciton Processes in Two-dimensional Tungsten Monocarbide

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61988987%3A17310%2F24%3AA2502O77" target="_blank" >RIV/61988987:17310/24:A2502O77 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.4c02062" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.4c02062</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c02062" target="_blank" >10.1021/acs.jpcc.4c02062</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Phonon Assisted Exciton Processes in Two-dimensional Tungsten Monocarbide

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Semiconducting MXenes are an intriguing two-dimensional (2D) material class with promising electronic and optoelectronic properties. Here, we focused on recently prepared Hf-based MXenes, namely, Hf3C2O2 and Hf2CO2. Using the first-principles calculation and excited state corrections, we proved their dynamical stability, reconciled their semiconducting behavior, and obtained fundamental gaps by using the many-body GW method (indirect 1.1 and 2.2 eV; direct 1.4 and 3.5 eV). Using the Bethe–Salpeter equation, we subsequently provided optical gaps (0.9 and 2.7 eV, respectively), exciton binding energies, absorption spectra, and other properties of excitons in both Hf-based MXenes. The indirect character of both 2D materials further allowed for a significant decrease of excitation energies by considering indirect excitons with exciton momentum along the Γ-M path in the Brillouin zone. The first bright excitons are strongly delocalized in real space while contributed by only a limited number of electron–hole pairs around the M point in the k-space from the valence and conduction band. A diverse range of excitonic states in Hf3C2O2 MXene lead to a 4% and 13% absorptance for the first and second peaks in the infrared region of absorption spectra, respectively. In contrast, a prominent 28% absorptance peak in the visible region appears in Hf2CO2 MXene. Results from radiative lifetime calculations indicate the promising potential of these materials in optoelectric devices requiring sustained and efficient exciton behavior.

  • Název v anglickém jazyce

    Phonon Assisted Exciton Processes in Two-dimensional Tungsten Monocarbide

  • Popis výsledku anglicky

    Semiconducting MXenes are an intriguing two-dimensional (2D) material class with promising electronic and optoelectronic properties. Here, we focused on recently prepared Hf-based MXenes, namely, Hf3C2O2 and Hf2CO2. Using the first-principles calculation and excited state corrections, we proved their dynamical stability, reconciled their semiconducting behavior, and obtained fundamental gaps by using the many-body GW method (indirect 1.1 and 2.2 eV; direct 1.4 and 3.5 eV). Using the Bethe–Salpeter equation, we subsequently provided optical gaps (0.9 and 2.7 eV, respectively), exciton binding energies, absorption spectra, and other properties of excitons in both Hf-based MXenes. The indirect character of both 2D materials further allowed for a significant decrease of excitation energies by considering indirect excitons with exciton momentum along the Γ-M path in the Brillouin zone. The first bright excitons are strongly delocalized in real space while contributed by only a limited number of electron–hole pairs around the M point in the k-space from the valence and conduction band. A diverse range of excitonic states in Hf3C2O2 MXene lead to a 4% and 13% absorptance for the first and second peaks in the infrared region of absorption spectra, respectively. In contrast, a prominent 28% absorptance peak in the visible region appears in Hf2CO2 MXene. Results from radiative lifetime calculations indicate the promising potential of these materials in optoelectric devices requiring sustained and efficient exciton behavior.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    J PHYS CHEM C

  • ISSN

    1932-7447

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

  • Číslo periodika v rámci svazku

    20

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

    8341-8350

  • Kód UT WoS článku

    001226100800001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85192829203