Dipole-Driven Ultrafast Charge Separation in a Two-Dimensional Janus PtSSe/PtSTe van der Waals Heterostructure
Rattachement africain : in, us, se. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Understanding ultrafast interlayer charge separation in the Janus heterostructures (HSs) is crucial for photocatalytic and photovoltaic applications. In this study, we systematically investigate the electronic structure, optical response, and ultrafast carrier dynamics in a Janus PtSSe/PtSTe van der Waals (vdW) HS using first-principles calculations and nonadiabatic molecular dynamics (NAMD). The Janus PtSSe/PtSTe HS is thermodynamically stable with a reduced indirect band gap of 0.36 eV arising from interlayer orbital hybridization and dipole-induced band realignment. The planar-averaged electrostatic potential analysis demonstrates an intrinsic built-in electric field that produces a staggered type-II band alignment within the redox potential of water, which promotes spatial separation of photoexcited charge carriers. The system exhibits strong low-energy optical absorption characterized by excitonic features, which are influenced by interlayer electronic coupling. The decoherence-induced surface-hopping (DISH) approach exhibits efficient phonon-assisted charge transfer between layers, characterized by significant nonadiabatic coupling (NAC) time (5.87–9.88 meV) and a brief electronic decoherence time (τ d ) of ∼96 fs. Janus PtSSe/PtSTe heterostructures possess ultrafast hole and electron transfer times of ∼0.13 and ∼0.97 ps, respectively, accompanied by a suppressed recombination time of ∼1.03 ps. The suitable type-II band alignment, along with ultrafast recombination dynamics, showcases the Janus PtSSe/PtSTe HS as a potential candidate for optoelectronic and photocatalytic devices.
Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.
Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Dipole-Driven Ultrafast Charge Separation in a Two-Dimensional Janus PtSSe/PtSTe van der Waals Heterostructure
- Date Crossref
- 26/05/2026
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
-
Indian Institute of Technology Ropar pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Computational Physics (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
-
Materials Research Group (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
-
Uppsala University Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
-
Agriculture and Water Technology Development Hub (AWaDH) pays non établi dans la noticeInstitution
-
Computation Materials Physics Group pays non établi dans la noticeInstitution
Indian Institute of Technology Ropar, Computational Physics (United States) et Materials Research Group (United States), avec 3 autres affiliations.
Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.