منصة الرسائل والاطاريح: تاثيرالانفعال على الخصائص الإلكترونية والبصرية لطبقاتAlBrX) (X=S,Se)) الأحادية

الخلاصة

في هذه الدراسة، اُستعمل برنامج استوديو المواد لتصميم مواد ثنائية الأبعاد AlBrSe و AlBrS أحادية الطبقة ذات التركيب الشبيكي رباعي قائم لأول مرة. دُرس تأثير الانفعال ثنائي على الخصائص التركيبية والكهروضوئية والتحفيز الضوئي لطبقات AlBrSe وAlBrSe الأحادية بواسطة نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) باستخدام تقريب التدرج العام (GGA) مع الوظائف الهجينة Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) و Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE). أشار منحنى تشتت الفونون ومحاكاة الديناميكيا الجزيئية إلى أن الطبقات الأحادية AlBrSe و AlBrS مستقرة ميكانيكيًا وديناميكيًا حراريًا مع عدم وجود قيم سالبة في الترددات. لقد وجد أن الطبقة الاحادية AlBrSe هي شبه موصل ذو فجوة طاقة غير مباشرة تبلغ 1.654/2.231 eV بينما الطبقة الاحادية AlBrS تمتلك فجوة طاقة مباشرة تبلغ2.221 /3.039 eV باستعمال طرق PBE و HSE06 على التوالي. تحت تأثير الانفعال، تتراوح فجوات الطاقة للطبقة الاحادية AlBrS من 1.837 إلى 2.353 eV بينما تتراوح فجوات الطاقة لطبقة AlBrS من 2.933 إلى 3.034 eV. ايضا، يمكن تعديل الخصائص الإلكترونية لطبقة AlBrSe أحادية الطبقة بشكل كبير تحت هندسة الانفعال، مع حدوث تحول كبير من فجوة الطاقة غير المباشرة إلى المباشرة خلال انفعال الشد (4٪ و6٪)، من جهة اخر فإن فجوات الطاقة المباشرة لطبقة AlBrS الأحادية تحافظ على موضعها عند النقطة Γ خلال الانفعال المطبق. تقع القيمة القصوى لمعامل الامتصاص في المنطقة فوق البنفسجية للطبقتين الأحاديتين، بينما في المنطقة المرئية، يساوي معامل الامتصاص6.13×103 cm-1 عند طاقة 3.13 eV للطبقة الاحادية AlBrSeبينما يساوي 1.6×〖10〗^3 cm^(-1)عند طاقة 3.15 eV للطبقة الأحادية AlBrS. كذلك تبلغ ذروة التوصيلية البصرية في الحالة الأصلية لـ AlBrSe حوالي 2.41×〖10〗^15 s^(-1) عند طاقة 7.53 eV، بينما تساوي 3.65×〖10〗^(-15) s^(-1) لـ AlBrS عند طاقة 7.83 eV. تحت تأثير الإجهاد، يتصرف معامل الامتصاص والتوصيلية البصرية للطبقتين الأحاديتين بشكل مشابه: ينموان عند انفعال الكبس ويصلان إلى أعلى قيمه لهما عند -6 %، وينخفضان عند انفعال الشد ويصلان إلى أدنى قيمه لهما عند ٪6. علاوة على ذلك، فإن استعمال الطبقات الأحادية AlBrSe وAlBrS في أنظمة الطاقة المبتكرة له مستقبل مشرق ومرشح واعد كمحفز ضوئي لتقسيم الماء.