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Investigation of strain and doping on the electronic properties of single layers of C(6)N(6)and C6N8: a first principles study

机译：对单层C（6）N（6）和C6N8的电子特性进行应变和掺杂的研究：第一个原则研究

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In this work, by performing first-principles calculations, we explore the effects of various atom impurities on the electronic and magnetic properties of single layers of C(6)N(6)and C6N8. Our results indicate that atom doping may significantly modify the electronic properties. Surprisingly, doping Cr into a holey site of C(6)N(6)monolayer was found to exhibit a narrow band gap of 125 meV upon compression strain, considering the spin-orbit coupling effect. Also, a C atom doped in C(6)N(8)monolayer shows semi-metal nature under compression strains larger than -2%. Our results propose that Mg or Ca doped into strained C(6)N(6)may exhibit small band gaps in the range of 10-30 meV. In addition, a magnetic-to-nonmagnetic phase transition can occur under large tensile strains in the Ca doped C(6)N(8)monolayer. Our results highlight the electronic properties and magnetism of C(6)N(6)and C(6)N(8)monolayers. Our results show that the electronic properties can be effectively modified by atom doping and mechanical strain, thereby offering new possibilities to tailor the electronic and magnetic properties of C(6)N(6)and C(6)N(8)carbon nitride monolayers.
机译：在这项工作中，通过进行第一原理计算，我们探讨了各种原子杂质对单层C（6）N（6）和C6N8的电子和磁性的影响。我们的结果表明Atom掺杂可以显着改变电子特性。令人惊讶的是，考虑到旋转轨道耦合效果，发现掺杂Cr进入C（6）N（6）单层的孔隙位点，在压缩菌株时表现出125mev的窄带隙。此外，在C（6）N（8）单层中掺杂的C原子显示出大于-2％的压缩菌株的半金属性质。我们的结果提出掺杂到应变C（6）N（6）中的Mg或Ca在10-30mev的范围内表现出小带间隙。另外，磁到非磁性相转变可以在Ca掺杂的C（6）N（8）单层中的大拉伸菌株下发生。我们的结果突出了C（6）N（6）和C（6）N（8）单层的电子特性和磁性。我们的结果表明，通过原子掺杂和机械应变可以有效修改电子特性，从而提供了确定C（6）N（6）和C（8）氮化物单层的C（6）N（6）N（6）碳的电子性质的新可能性。

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