One-dimensional (1D) novel pentagonal materials have gained significant attention as a new class of materials with unique properties that could influence future technologies. In this report, we studied the structural, electronic, and transport properties of 1D pentagonal PdSe₂ nanotubes (p-PdSe₂ NTs). The stability and electronic properties of p-PdSe₂ NTs with different tube sizes and under uniaxial strain were investigated using density functional theory (DFT). The studied structures showed an indirect-to-direct bandgap transition with slight variation in the bandgap as the tube diameter increased. Specifically, (5 × 5) p-PdSe₂ NT, (6 × 6) p-PdSe₂ NT, (7 × 7) p-PdSe₂ NT, and (8 × 8) p-PdSe₂ NT are indirect bandgap semiconductors, while (9 × 9) p-PdSe₂ NT exhibits a direct bandgap. In addition, under low uniaxial strain, the surveyed structures were stable and maintained the pentagonal ring structure. The structures were fragmented under tensile strain of 24%, and compression of −18% for sample (5 × 5) and −20% for sample (9 × 9). The electronic band structure and bandgap were strongly affected by uniaxial strain. The evolution of the bandgap vs. the strain was linear. The bandgap of p-PdSe₂ NT experienced an indirect–direct–indirect or a direct–indirect–direct transition when axial strain was applied. A deformability effect in the current modulation was observed when the bias voltage ranged from about 1.4 to 2.0 V or from −1.2 to −2.0 V. Calculation of the field effect I–V characteristic showed that the on/off ratio was large with bias potentials from 1.5 to 2.0 V. This ratio increased when the inside of the nanotube contained a dielectric. The results of this investigation provide a better understanding of p-PdSe₂ NTs, and open up potential applications in next-generation electronic devices and electromechanical sensors.

Pnictogen impurities switch the magnetic anisotropy of Mn-doped WSTe monolayer systems.

Trong nghiên cứu này, lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT) được sử dụng để tiến hành tối ưu cấu trúc của các tấm PdSe2 (Palladium diselenide) hai chiều (2D p-PdSe2) với đơn lớp và đa lớp dạng ngũ giác. Năng lượng liên kết của đơn lớp và năng lượng hình thành của đa lớp được tính toán chi tiết và cho thấy mức độ ổn định tốt. Với đơn lớp p-PdSe2 năng lượng liên kết là -23.53 eV, năng lượng hình thành sau tối ưu của hai lớp ổn định ở mức -16.92 eV và năng lượng hình thành của ba lớp là -25.00 eV. Các khoảng cách của đa lớp cũng cho thấy sự ổn định sau tối ưu là 3.912 Å, kết quả này phù hợp với khoảng cách các lớp 2D p-PdSe2 mà các nhóm thực nghiệm bóc tách được. Điều này chỉ ra rằng, hoàn toàn có thể tạo được các vật liệu khối p-PdSe2 từ các tấm 2D xếp chồng lên nhau, tiến tới thiết kế các linh kiện điện tử dựa trên các tấm 2D p-PdSe2.

Nghiên cứu này xây dựng mô hình máy học sử dụng mạng neural nhân tạo để huấn luyện thế tương tác nguyên tử, dựa trên nền tảng máy học từ dữ liệu bởi mô phỏng động lực học phân tử. Mục tiêu là dự đoán năng lượng hình thành của graphene nanoribbon cạnh armchair khuyết một nguyên tử carbon. Thuật toán học sâu được triển khai trên nền tảng Google Colab bằng ngôn ngữ Python.