氢化二维过渡金属硫化物的稳定性和电子特性:第一性原理研究

摘要：

用氢对单层二维过渡金属硫化物(TMDs)进行功能化是调节单层TMDs电子性质的既有效又经济的方法.采用密度泛函理论,对单层TMDs (MX2 (M=Mo,W;X=S,Se,Te))的稳定性和电子性质进行理论研究,发现在单层MX2的层间有一个比其表面更稳定的氢吸附位点.当同阳离子时,随着阴离子原子序数的增加,H原子与MX2层的结合越强,氢化单层MX2结构越稳定;相反,同阴离子时,随着阳离子原子序数的增加,H原子与MX2层的结合越弱.氢原子从MoS2的表面经层间穿越到另一表面的扩散势垒约为0.9 eV.氢化对单层MX2的电子特性也会产生极大的影响,主要表现在氢化实现了MX2体系从无磁性到磁性体系的过渡.表面氢化会使MX2层的带隙急剧减小,而层间氢化使MX2的电子结构从半导体转变为金属能带.

关键词：氢化、二维过渡金属硫化物、稳定性、电子特性

所属期刊栏目：68

资助基金：国家自然科学基金11674090,11347022,11447224资助的课题

在线出版日期：2019-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：226-234