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Enregistrement W3024362751 · doi:10.1149/ma2020-018735mtgabs

(Invited) Dynamics of Nitrogen Functionalization of Graphene

2020· article· en· W3024362751 sur OpenAlexaff
Michel Côté, Olivier Malenfant-Thuot

Notice bibliographique

RevueECS Meeting Abstracts · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueGraphene research and applications
Établissements canadiensUniversité de Montréal
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSurface modificationGrapheneMaterials scienceChemical physicsNanotechnologyAb initioDopingElectronic structureComputational chemistryChemistryOptoelectronicsPhysical chemistryOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

For graphene to be used efficiently in scientific and technological applications, its electronic properties need to be tailored to suit precise demands. The formation of a forbidden energy gap or the modification of the Fermi energy is achievable with functionalization techniques that simultaneously leave most of the atomic structure of graphene unchanged. Nitrogen functionalization is one of the most promising and studied types of treatment, in large part due to the proximity between carbon and nitrogen in the periodic table. It has already produced promising experimental results in the fields of high-sensibility biodetectors, field-effect transistors, solar cells, and supercapacitors, among others. To further understand this functionalization, we have performed an ab initio electronic structure study of different doping configurations and functionalization dynamics of nitrogen treatments of graphene. In particular, we have study the effect of simulation cell size used to carry our these calculations. We found that the inclusion of the special point K of the first Brillouin Zone in the momentum space sampling lowers formation energy results and should not be overlooked. Nudged Elastic Band calculations were also completed to study different incorporation mechanisms from an adsorbed state to in-plane doping. In the presence of native defects, low barriers of 0.55 eV and 0.46 eV were obtained. When no defects are present, much larger barriers between 3.70 eV to 4.38 eV were found, which suggests an external source of energy is required to complete the incorporation. In the second part of this presentation, we will report our result of using machine learning models to predict higher-level quantities. The goal of this work is to study the dependence of the Raman response of nitrogen functionalization of graphene. To simulate such a response, very large simulation cells need to be considered that would be out of reach for ab initio techniques, hence the use of machine learning methods to assist in the evaluation of the properties. Machine learning methods are now used more and more as a substitute for density functional theory calculations due to their low computational costs. However, in more advanced cases, relevant datasets are not always available, and the effort that would be necessary to generate the needed data suppress the advantages of using machine learning to speed up the calculations. Furthermore, the process of training a reliable model is not trivial and can also be expensive which should encourage the usage and diffusion of portable trained models. Figure 1

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,014
Score d'incertitude au seuil0,045

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0140,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,024
Tête enseignante GPT0,259
Écart entre enseignants0,234 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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