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  Modeling of laser-pulse induced water decomposition on two-dimensional materials by simulations based on time-dependent density functional theory

Miyamoto, Y., Zhang, H., Cheng, X., & Rubio, A. (2017). Modeling of laser-pulse induced water decomposition on two-dimensional materials by simulations based on time-dependent density functional theory. Physical Review B, 96(11):. doi:10.1103/PhysRevB.96.115451.

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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0001-75AF-7 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0004-9104-3
資料種別: 学術論文

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PhysRevB.96.115451.pdf (出版社版), 2MB
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https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0001-75B1-3
ファイル名:
PhysRevB.96.115451.pdf
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application/pdf / [MD5]
技術的なメタデータ:
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著作権日付:
2017
著作権情報:
© American Physical Society
CCライセンス:
https://journals.aps.org/authors/transfer-of-copyright-agreement
:
MiyamotoZhangChengRubio_Suppl.pdf (付録資料), 345KB
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https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0004-9105-2
ファイル名:
MiyamotoZhangChengRubio_Suppl.pdf
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-
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公開
MIMEタイプ / チェックサム:
application/pdf / [MD5]
技術的なメタデータ:
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著作権日付:
2017
著作権情報:
© American Physical Society
CCライセンス:
https://journals.aps.org/authors/transfer-of-copyright-agreement

関連URL

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https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.96.115451 (出版社版)
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https://digital.csic.es/handle/10261/176917 (全文テキスト（全般）)
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作成者

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 作成者:
Miyamoto, Y.1, 著者
Zhang, H.2, 著者
Cheng, X.3, 著者
Rubio, A.4, 5, 著者           
所属:
1Research Center for Computational Design of Advanced Functional Materials, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Central 2, 1-1-1 Umezono, Tsukuba, ou_persistent22              
2College of Physical Science and Technology, Sichuan University, ou_persistent22              
3Key Laboratory of High Energy Density Physics and Technology of Ministry of Education, Sichuan University, ou_persistent22              
4Theory Group, Theory Department, Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter, Max Planck Society, ou_2266715              
5Nano-Bio Spectroscopy Group and ETSF, Universidad del País Vasco, CFM CSIC-UPV/EHU-MPC, ou_persistent22              

内容説明

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キーワード: D(10) CONFIGURATION; PHOTOCATALYTIC ACTIVITY; EXPONENTIAL OPERATORS; METAL; FIELD; DYNAMICS; PSEUDOPOTENTIALS; NANOPARTICLES; GRAPHENE; SYSTEMS
 要旨: We use time-dependent density functional theory to study laser-pulse induced decomposition of H2O molecules above the two-dimensional (2D) materials graphene, hexagonal boron nitride, and graphitic carbon nitride. We examine femtosecond-laser pulses with a full width at half maximum of 10 or 20 fs for laser-field intensity and wavelengths of 800 or 400 nm by varying the intensity of the laser field from 5 to 9 V/angstrom, with the corresponding range of fluence per pulse up to 10.7 J/cm(2). For a H2O molecule above the graphitic sheets, the threshold for laser-field H2O decomposition is reduced by more than 20% compared with that of an isolated H2O molecule. We also show that hole doping enhances the water adsorption energy above graphene. The present results indicate that the graphitic materials should support laser-induced chemistry and that other 2D materials that can enhance laser-induced H2O decomposition should be investigated.

資料詳細

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言語: eng - English
 日付: 2017-09-042016-09-302017-09-282017-09-28
 出版の状態: 出版
 ページ: -
 出版情報: -
 目次: -
 査読: 査読あり
 識別子（DOI, ISBNなど）: DOI: 10.1103/PhysRevB.96.115451
 学位: -

関連イベント

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訴訟

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Project information

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Project name : Calculations were performed with the Parallel Computing System, AIST; the High-Performance Computing System of the Cybermedia Center, Osaka University; and the Cyber-science Center, Tohoku University. Y.M. thanks M. Kakehata for discussions about the experimental accessibility of current femtosecond lasers and acknowledges funding from JSPS KAKENHI Grants No. JP16H00925, No. JP16H04103, and No. JP16K05049. Y.M. also acknowledges support from the Research Organization of Information Science and Technology (RIST), Tokyo. H.Z. and X.C. acknowledge financial support from the National Key R&D Program of China 2017YFA0303603 and the National Natural Science Foundation of China (Grants No. 11474207 and No. 11374217). A.R. acknowledges financial support from the JSPS Fellowship program and from the European Research Council (QSpec-NewMat ERC-2015-AdG-694097) and Grupos Consolidados (IT578-13).
Grant ID : -
Funding program : -
Funding organization : -

出版物 1

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出版物名: Physical Review B
  省略形 : Phys. Rev. B
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: Woodbury, NY : American Physical Society
ページ: - 巻号: 96 (11) 通巻号: 115451 開始・終了ページ: - 識別子（ISBN, ISSN, DOIなど）: ISSN: 1098-0121
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/954925225008