نشریه پژوهش های نوین فیزیک
دوره 9، شماره 2 - ( پاییز و زمستان 1403 )
جلد 9 شماره 2 صفحات 33-26 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
vaezzadeh M. Investigation of quantum capacitance of Mn-doped AlN nanoribbon for charge storage application based on density functional theory. JMRPh 2025; 9 (2) :26-33
URL: http://jmrph.khu.ac.ir/article-1-251-fa.html
URL: http://jmrph.khu.ac.ir/article-1-251-fa.html
مرادیان کیوان، واعظ زاده مجید. بررسی ظرفیت کوانتومی به منظور ذخیره سازی بار الکتریکی در نانونوار آلومینیوم نیترید آلاییده با اتم منگنز مبتنی بر نظریه تابعی چگالی. نشریه پژوهش های نوین فیزیک. 1403; 9 (2) :26-33
دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی
چکیده: (196 مشاهده)
در این پژوهش با استفاده از محاسبات شبیه سازی کوانتومی مبتنی بر نظریه تابعی چگالی به بررسی رفتار الکترونی و ظرفیت کوانتومی نانونوار AlN با حضور ناخالصی مغناطیسی اتم منگنز پرداخته شده است. نتایج الکترونی نشان می دهد که آلایش این نانونوار با اتم منگنز، سبب ایجاد یک قطبش اسپینی اطراف سطح فرمی شده و تراکم چگالی حالات در دو کانال اسپینی اطراف سطح فرمی متفاوت میباشد. همچنین در ادامه ظرفیت کوانتومی این ترکیب و چگالی بار سطحی الکتریکی که ناشی از تجمع بار الکتریکی در حالت های اطراف سطح فرمی می باشد، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. تمامی پیکربندی های احتمالی برای جایگاه اتم آلاییده منگنز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که موقعیت اتم ناخالصی تاثیر بسیار چشمگیری در ظرفیت کوانتومی و چگالی بار سطحی ترکیب نسبت به حالت خالص را دارا می باشد. نتایج حاصل از این پژوهش می تواند به عنوان زیر بنای جدیدی برای استفاده از نانونوارهای آلاییده با فلزات مغناطیسی به منظور کاربردهای ذخیره بار و انرژی مورد استفاده قرار گیرد.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1403/10/24 | پذیرش: 1404/3/19 | انتشار: 1403/12/25 | انتشار الکترونیک: 1403/12/25
دریافت: 1403/10/24 | پذیرش: 1404/3/19 | انتشار: 1403/12/25 | انتشار الکترونیک: 1403/12/25
فهرست منابع
1. [1] S. Kapse, B. Benny, P. Mandal, and R. Thapa, "Design principle of MoS2/C heterostructure to enhance the quantum capacitance for supercapacitor application", Journal of Energy Storage, vol. 44, 103476, 2021. [DOI:10.1016/j.est.2021.103476]
2. [2] K. Himalay, P. N. Gajjar, and Gupta. Sanjeev, "Unraveling quantum capacitance in supercapacitors: Energy storage applications." Journal of Energy Storage, vol. 81, 110354, 2024. [DOI:10.1016/j.est.2023.110354]
3. [3] Q. Zhou, W. Li, J. Weiwei, S. Dongtao, Z. Juncheng, Y. Yongliang, and W. Shilin Wu. "Quantum capacitance of graphene-like/graphene heterostructures for supercapacitor electrodes". Electrochimica Acta vol. 46, 142655, 2023. [DOI:10.1016/j.electacta.2023.142655]
4. [4] T. Sanglaow, K. Prasert, C. Chanthad, M. Liangruksa, and T. Sutthibutpong, "A DFT study on the fundamental mechanisms of quantum capacitance enhancement within the carbon-based electrodes through different classes of doped configurations from biomass-derived elements". Results in Materials, vol. 21, 100529 2024. [DOI:10.1016/j.rinma.2024.100529]
5. [5] Q. Zhou, J. W, Y. Yong, Q. Zhang, Y. Liu, and J. Li, "Effect of the N/P/S and transition-metal co-doping on the quantum capacitance of supercapacitor electrodes based on mono-and multilayer graphene". Carbon, vol. 170, 368, 2020. [DOI:10.1016/j.carbon.2020.08.045]
6. [6] G.M. Yang, H.Z. Zhang, X.F. Fan, and W.T. Zheng, "Density functional theory calculations for the quantum capacitance performance of graphene-based electrode material". The Journal of Physical Chemistry C, vol. 119, 6464, 2015. [DOI:10.1021/jp512176r]
7. [7] Z. Bo, W. Wen, Y. Chen, X. Guo, H. Yang, J. Yan, K. Cen, and Z. Liu, "Effect of nitrogen and transition-metal co-doping on quantum capacitance enhancement of graphene as supercapacitor electrodes: A density functional theory study". Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, vol. 680, 132686, 2024. [DOI:10.1016/j.colsurfa.2023.132686]
8. [8] X.H. Li, S.S. Li, X.H. Cui, R.Z. Zhang, and H.L. Cui, "First-principle study of electronic properties and quantum capacitance of lithium adsorption on pristine and vacancy-defected O-functionalized Ti2C MXene". Applied Surface Science, vol. 563, 150264, 2021. [DOI:10.1016/j.apsusc.2021.150264]
9. [9] G.S. Kliros, "Strain effects on the quantum capacitance of graphene nanoribbon devices". Applied Surface Science, vol. 502, 144292, 2020. [DOI:10.1016/j.apsusc.2019.144292]
10. [10] C. Di Giorgio, and et al, "Imaging the Quantum Capacitance of Strained MoS2 Monolayers by Electrostatic Force Microscopy". ACS nano, vol. 18, 3405, 2024. [DOI:10.1021/acsnano.3c10393]
11. [11] M.K. Bera, "Analytical Modeling of Current and Quantum Capacitance of Single-Electron Transistor with Island Made of Armchair WSe2 Nanoribbon". Journal of Electronic Materials, vol. 49, 7400, 2020. [DOI:10.1007/s11664-020-08511-1]
12. [12] M. Beshkova, and R. Yakimova, "Properties and potential applications of two-dimensional AlN". Vacuum, vol.176, 109231, 2020. [DOI:10.1016/j.vacuum.2020.109231]
13. [13] P. Giannozzi, O. et.al, J.Phys.: Condens.Matter 29 (2017) 465901. [DOI:10.1088/1361-648X/aa8f79]
14. [14] J.P. Perdew, K. Burke, M.s Ernzerhof, Generalized Gradient Approximation Made Simple, Phys. Rev. Lett. 77 (1996) 3865. [DOI:10.1103/PhysRevLett.77.3865]
15. [15] A. Tiwari, G. Bansal, S.J. Mukhopadhyay, A. Bhattacharjee, and S. Kanungo, "Quantum capacitance engineering in boron and carbon modified monolayer phosphorene electrodes for supercapacitor application: a theoretical approach using ab-initio calculation". Journal of Energy Storage, vol. 73, 109040, 2023. [DOI:10.1016/j.est.2023.109040]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |