单层MoS 2 电子结构的调制

发布时间：2022-02-12 08:00

　　二硫化钼（MoS₂）材料由于其特殊的电子结构以及独特的物理性质,近几年来引起科研工作者的广泛关注。其中,单层二硫化钼材料在快速场效应管电子器件、高效光伏太阳能电池以及灵敏气体传感器方面有着十分重要的应用。同时通过形貌、掺杂、缺陷控制对单层MoS₂的电子能带结构、光学性质、磁性等性质进行有规律调制是目前重要的科研方向。本文采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算方法,系统地研究了第八族元素掺杂单层MoS₂以及S空位单层MoS₂体系的电子结构、磁性及光学性质。结果表明,第八族杂质及S空位的引入均可调节材料的磁性和光吸收能力。通过形成能计算,发现,杂质与S缺陷最近邻构型的形成能最小。磁性计算结果表明:（1）通过调节杂质与S空位的间距,掺杂的单层MoS₂可以显现出不同大小的磁矩;（2）Pd原子单掺杂的体系是非磁性的,但是S空位出现后,体系具有2μ_B的磁矩;（3）所有Ni与Pt原子掺杂的体系都是非磁性的。我们进一步使用平均场近似方法计算掺杂体系的居里温度,结果... 

【文章来源】：西北大学陕西省211工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

-MoS2的分子结构示意图

a 态与 e1态轨道间的能量差值约为 1eV。图 2 单层 MoS2的 d 轨道的晶体场能级分裂图2.3.2 洪特规则洪特规则是德国物理学家Friedrich Hund在1925年根据大量光谱实验数据总结出的一条规则，该方法可用来确定多电子原子的基态符号。主要内容如下：当电子处于能量简并的原子轨道时，按照能量最低原理，电子优先以自旋相同的方式分别排布在不同的轨道上。洪特规则以一种简单的方式说明了普通的能量相互作用如何规定基态项。这些规则假定外层电子之间的斥力比自旋轨道相互作用力大很多，而自旋轨道相互作用又远大于任何其他相互作用，这被称为 L-S 耦合机制。洪特规则只适用于 L-S 耦合的情况，由于存在 L-S 耦合偏离的现象，对一些重原子并不适用。因此洪特规则存在少数例外。此外，洪特规则适用的能级是由同一电子组态所产生的，不能用来处理不同电子组态中的多电

单层MoS2超胞结构（a）俯视图（b）侧视图；

【参考文献】：
期刊论文
[1]缺陷对单层MoS2电子结构的影响[J]. 陈晓红,伏春平.  原子与分子物理学报. 2016(05)

硕士论文
[1]掺杂MoS2电子结构和光学性质的理论研究[D]. 常伟.西安电子科技大学 2015



本文编号：3621343