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Electronic and optical properties of the recently synthesized 2D Vivianites (Vivianenes): Insights from first-principles calculations

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Autor(es):
de Oliveira, Raphael Benjamim ; Ipaves, Bruno ; Fabris, Guilherme da Silva Lopes ; Slathia, Surbhi ; Pereira Junior, Marcelo Lopes ; Tromer, Raphael Matozo ; Tiwary, Chandra Sekhar ; Galvao, Douglas Soares
Número total de Autores: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Solid State Communications; v. 404, p. 5-pg., 2025-08-07.
Resumo

Vivianite (Fe3(PO4)2 & sdot;8H2O) is a naturally occurring layered material. In this work, we have investigated its 2D monolayer form, Vivianene, through DFT and ab initio molecular dynamics simulations. Vivianene retains the main structural features of the bulk structure and shows thermal stability at room temperature. It presents an indirect bandgap of 3.03 eV, slightly lower than bulk Vivianite (3.21 eV), with Fe d orbitals dominating the electronic states. Optical results reveal a higher optical bandgap (3.6 eV) and strong absorption in the ultraviolet region. The refractive index and reflectivity indicate efficient light absorption. These results pose Vivianene as a promising 2D material for optoelectronics, sensing, and energy-related technologies applications. (AU)

Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
Beneficiário:Munir Salomao Skaf
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 24/03413-9 - Propriedades Estruturais, Eletrônicas e de Transporte de Nanoestruturas Baseadas nos Grafinos e Grafidinos
Beneficiário:Guilherme da Silva Lopes Fabris
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 19/17874-0 - EMU concedido no Proc. 2013/08293-7, KAHUNA upgrade - HPE Apollo Gen10 Supercomputer
Beneficiário:Munir Salomao Skaf
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
Processo FAPESP: 24/11016-0 - Explorando novas arquiteturas bidimensionais: Propriedades Estruturais, Mecânicas e Eletrônicas de Sólidos não-van der Waals
Beneficiário:Bruno Bueno Ipaves Nascimento
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Fixação de Jovens Doutores