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J-GLOBAL ID：202002223675715895   整理番号：20A2764746

平面GaN/GeCヘテロ二重層の調整可能な光触媒特性:H_2燃料の製造【JST・京大機械翻訳】

Tunable Photocatalytic Properties of Planar GaN/GeC Hetero-Bilayer: Production of H2 Fuel

著者 (5件)： Khan Md. Sakib Hasan (Department of Electrical and Electronic Engineering, Khulna University of Engineering & Technology, Khulna, Bangladesh) ,  Islam Md. Rafiqul (Department of Electrical and Electronic Engineering, Khulna University of Engineering & Technology, Khulna, Bangladesh) ,  Islam Muhammad Shaffatul (Department of Electrical and Electronic Engineering, World University of Bangladesh, Dhaka, Bangladesh) ,  Mehedi Ibrahim M. (Department of Electrical and Computer Engineering, King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia) ,  Hasan Md. Tanvir (Department of Electrical and Electronic Engineering, Jashore University of Science and Technology, Jashore, Bangladesh)
資料名： IEEE Access  (IEEE Access)
巻： 8  ページ： 209030-209042  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2422A  ISSN： 2169-3536  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 新しいGaN系van der Walls(vdW)ヘテロ二層(HBL)を第一原理密度汎関数理論(DFT)フレームワークにより系統的に研究し,その光電子特性を調べ,水素(H_2)燃料生産に対する光触媒活性を容易にした。GeC単分子層を有する平面GaNのvdW概念は,積層ヘテロ二層を一緒にして,すべての光触媒特性を満たすユニークで調整可能な光電子特性を示す。化学的および動的安定性の確認は,フォノンスペクトルにおける負の層間結合エネルギーと非負周波数でそれぞれ行った。動的に安定なヘテロ二分子層の中で,HBL2(AB1)における結合エネルギーは最低であり,層間距離~2.954Åは最も小さい。HBLは積層配列に敏感であり,HBL2はタイプI直接バンドギャップを示し,HBL6(AB6)はタイプII直接バンドギャップであった。固有HBLは,それらの有効質量がそれらの構成単分子層からより低いので,優れたキャリア移動度を示した。また,HBLの固有吸収係数は,従来のペロブスカイト材料より10倍大きく,約106cm-1増加し,これは光電子変換効率を凌駕した。さらに,HBLは,二軸歪と交差平面電場により,バンドギャップとタイプの両方で高度に調整可能であった。二軸歪で,圧縮から引張まで,両方のHBLsは,HBL2で支配的な直接間接バンドギャップ分裂で単調バンドギャップ低下を示す。興味深いことに,-6%~+6%の範囲の全ての二軸歪に対して,両HBLsは,光触媒水分解に対して十分な速度論的過電位を持ち,HBL6(HBL2)において3.5(2)倍の可視ピークの増加を有した。また,電場は,固有HBLと比較して,正味バンドギャップ低下と可視吸収ピークの1.5倍増加で,光触媒水分解性能を増加させた。平面GaN/GeC vdWヘテロ二層で見出したこれらの有望な特性は,H_2燃料を生産する光触媒水分解技術におけるこの材料の使用を非常に示唆した。Copyright 2020 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： キャリア移動度 ,  吸収係数 ,  結合エネルギー ,  電場 ,  過電圧 ,  単分子層 ,  有効質量 ,  *窒化ガリウム ,  密度汎関数法 ,  *光触媒 ,  動的安定性 ,  バンドギャップ
準シソーラス用語： 水分解 ,  二軸ひずみ ,  直接バンドギャップ , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 音声処理  (JE05000E)

タイトルに関連する用語 (5件)： GaN ,  テロ ,  重層 ,  光触媒 ,  燃料