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

作者：**; 邹娟; 唐黎明^*

来源：Acta Physica Sinica, 2019, 68(03): 232-240.

• 氢化
• 二维过渡金属硫化物
• 稳定性
• 电子特性

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.

• 出版日期2019
• 单位中南林业科技大学