Quantum Capacitance Enhancement of AlN Nanoribbon Via Transition Metal Doping: Density Functional Study
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 100
فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_PPAM-6-3_004
تاریخ نمایه سازی: 31 فروردین 1405
چکیده مقاله:
First-principles density-functional calculations are used to explore the influence of transition-metal dopants (Sc, Ti, V, Mn, Fe, Co) on the electronic structure, stability and quantum capacitance (QC) of zig-zag AlN nanoribbons. Substitutional doping at either the edge or center of the ribbon is found to introduce mid-gap states that markedly increase the density of states near the Fermi level, yielding up to a ۴۰-fold enhancement in QC related to the pristine lattice. Vanadium-doped configurations possess the highest cohesive energy (−۵.۸۵ eV per atom) and the largest surface-charge density (۴۰ µC cm⁻² at +۰.۶ V vs −۰.۶ V), identifying them as optimal anode materials. Conversely, cobalt-rich ribbons deliver superior cathodic capacity, whereas Mn-doped systems exhibit almost symmetric charge storage. Phonon spectra confirm dynamic stability for all considered dopants. The results provide quantitative design rules for tailoring of AlN nanoribbons as high-rate, high-capacity electrodes in advanced supercapacitors.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Keyvan Moradian Koochaksaraei
Department of Solid-State Physics, Faculty of Physics, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
Majid Vaezzadeh
Department of Solid-State Physics, Faculty of Physics, K. N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :