The effect of mixed termination composition in Sc, Ti, and V-based MXenes
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61988987%3A17310%2F24%3AA25038F0" target="_blank" >RIV/61988987:17310/24:A25038F0 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2024/CP/D4CP01397B" target="_blank" >http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2024/CP/D4CP01397B</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1039/d4cp01397b" target="_blank" >10.1039/d4cp01397b</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
The effect of mixed termination composition in Sc, Ti, and V-based MXenes
Popis výsledku v původním jazyce
In this study, we investigate the effect of mixed surface terminations (F, O, OH) on the properties of M2C MXenes (M = Sc, Ti, V). We explore how different compositions and patterns of terminal groups affect the stability and electronic properties of these 2D materials. The bond dissociation energies and cohesion energies show a clear preference for F-terminations in Sc2C, while Ti- and V-based MXenes prefer O-terminations. Our study is the first to demonstrate that terminal groups on opposite sides of the MXene have little to no influence on each other's electronic structure, allowing for independent chemical environments on each side. In a first of its kind investigation semiconducting forms of studied MXenes (Sc2CF2, Sc2C(OH)2 and Ti2CO2) showed very high sensitivity to conduction-inducing terminations (O, O, and F, respectively) with even minuscule amounts (≈1%) causing the materials to become conductive. This high sensitivity of the band gap to surface terminations may offer an explanation for the challenges in synthesizing semiconducting forms of MXenes.
Název v anglickém jazyce
The effect of mixed termination composition in Sc, Ti, and V-based MXenes
Popis výsledku anglicky
In this study, we investigate the effect of mixed surface terminations (F, O, OH) on the properties of M2C MXenes (M = Sc, Ti, V). We explore how different compositions and patterns of terminal groups affect the stability and electronic properties of these 2D materials. The bond dissociation energies and cohesion energies show a clear preference for F-terminations in Sc2C, while Ti- and V-based MXenes prefer O-terminations. Our study is the first to demonstrate that terminal groups on opposite sides of the MXene have little to no influence on each other's electronic structure, allowing for independent chemical environments on each side. In a first of its kind investigation semiconducting forms of studied MXenes (Sc2CF2, Sc2C(OH)2 and Ti2CO2) showed very high sensitivity to conduction-inducing terminations (O, O, and F, respectively) with even minuscule amounts (≈1%) causing the materials to become conductive. This high sensitivity of the band gap to surface terminations may offer an explanation for the challenges in synthesizing semiconducting forms of MXenes.
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
<a href="/cs/project/GA21-28709S" target="_blank" >GA21-28709S: MXeny – materiály pro technologické aplikace budoucí generace</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>S - Specificky vyzkum na vysokych skolach
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
PHYS CHEM CHEM PHYS
ISSN
1463-9076
e-ISSN
1463-9084
Svazek periodika
—
Číslo periodika v rámci svazku
39
Stát vydavatele periodika
GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
25514-25523
Kód UT WoS článku
001321742800001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85206019346