Theoretical investigation of various aspects of two dimensional holey boroxine, B3O3

Dublin Core

Título

Theoretical investigation of various aspects of two dimensional holey boroxine, B3O3

Tema

BERILIO
BORO
PROPIEDADES ELECTRICAS
PROPIEDADES ELECTRONICAS
PROPIEDADES OPTICA
INVESTIGACION TEORICA
BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA
2019

Abstract

By means of first-principles calculations, we study the structural, electronic and mechanical properties of the newly synthesized boron–oxygen holey framework (Chem. Comm. 2018, 54, 3971). It has a planar structure formed by B3O3 hexagons, which are joined via strong covalent boron–boron bonds. The six B3O3 units are connected with six-fold symmetry exhibiting a large hole with a surface area of 23 Å2, which is ideal for the adsorption of alkalis. For neutral alkalis, we found that the adsorption energy of potassium is 14 and 12 kcal mol−1 larger than those determined for sodium and lithium, respectively. In contrast, for alkali cations, there is a clear preference for lithium over sodium and potassium. With regard to its electronic properties, it is an insulator with an electronic band gap of 5.3 eV, at the HSE level of theory. We further investigate the effect of strain on the band gap and find it a less efficient technique to tune the electronic properties. The wide optical gap of B3O3 can be utilized in ultraviolet (UV) applications, such as UV photodetectors, etc. Additionally, the 2D elastic modulus of B3O3 (53.9 N m−1) is larger than that of Be3N2, silicene, and germanene. Besides, we also report bilayer and graphite-like bulk B3O3 and furthermore, find that the optoelectronic properties of the bilayer can be tuned with an external electric field. The great tunability of optical properties from UV to the visible range offers a vast range of applications in optoelectronics.

Autor

Ullah, Saif
Sato, Fernando

Fuente

RSC Advances v. 9, no. 64, 2019. -- p. 37526-37536

Editor

Royal Society of Chemistry

Fecha

2019

Derechos

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Formato

PDF

Idioma

Inglés

Tipo

Artículo

Identificador

DOI:10.1039/C9RA07338H

Document Item Type Metadata

Original Format

PDF
Fecha de agregación
January 22, 2020
Colección
Bibliografía Nacional Química
Tipo de Elemento
Document
Etiquetas
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Citación
Denis, Pablo A., “Theoretical investigation of various aspects of two dimensional holey boroxine, B3O3,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed April 10, 2020, http://riquim.fq.edu.uy/items/show/5979.
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