Zweidimensionales Haeckelit-NbS2 –ein diamagnetischer Halbleiter mit Nb4+-Ionen und hoher Ladungsträgermobilität

Yandong Ma, Agnieszka Kuc, Yu Jing, Pier Philipsen, Thomas Heine

Research output: Contribution to journalArticlepeer-review

Abstract

In allen bekannten Dichalkogenid-Monolagen (ML) von Übergangsmetallen der Gruppe 5haben die Metallzentren einen Spin, und ihre Grundzustandsphasen sind entweder metallischoder halbleitend mit indirekter Bandlücke. Auf Grundlage von Berechnungen aus ersten Prinzipien berichten wir hier über die Haeckelit-Polytypen 1S-NbX2 (X = S, Se, Te). Diese sind diamagnetische Halbleiter mit direkter Bandlücke, obwohl die Nb-Atome im Oxidationszustand 4 + vorliegen. Dagegen sind 1S-VX2-ML antiferromagnetische Halbleiter mit indirekter Bandlücke. Die 1S-Phasen sind thermodynamisch und dynamisch stabil, jedoch haben sie eine etwas hçhere Energie als ihre 1H-und 1T-ML-Polytopen. 1SNbX2-ML kçnnten sich aufgrund ihrer kleinen Bandlücken (zwischen 0.5 und 1eV) hervorragend für optoelektronische Anwendungen eignen. Weiterhin ist die Lochbeweglichkeit in 1S-NbS2-ML mit 2.68 ” 103 cm2 V1 s1 besonders hoch, hçher als z.B. in MoS2 und vergleichbar mit WSe2.

Original languageEnglish
Pages (from-to)10348-10352
Number of pages5
JournalAngewandte Chemie - International Edition
Volume129
Issue number34
DOIs
Publication statusPublished - 2017 Aug 14

Bibliographical note

Funding Information:
Wir danken für die finanzielle Unterstützung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG,HE3543/18-1) und FLAG-ERA (HE 3543/27-1) sowie für Rechenzeit am ZIH Dresden sowie Dr. M. Franchini fürseine Hilfe bei der BaderAnalyse mit ADF-BAND.

Publisher Copyright:
© 2017 Wiley-VCH Verlag GmbH &Co. KGaA, Weinheim.

All Science Journal Classification (ASJC) codes

  • Catalysis
  • Chemistry(all)

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