本文關鍵詞：層狀過渡金屬硫化物及其納米帶特性的第一性原理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文利用第一性原理對低維金屬硫化物MX2(M=Mo,W；X=S,Se,Te)的性質(zhì)進行了系統(tǒng)的研究。探討了應變對WX2納米帶性質(zhì)的調(diào)控作用。對雙層MoS2施加應力,實現(xiàn)了該材料由半導體到導體的轉(zhuǎn)換,并分析了雙層MoS2及WX2納米帶在應變作用下帶隙發(fā)生變化的原因。此外本文還研究了電荷注入對Fe/MoX2/Fe體系的磁各向異性能(MAE)的影響。本文所做的主要工作以及創(chuàng)新點如下：1.通過施加應變對W族金屬硫化物納米帶的電子性質(zhì)進行了系統(tǒng)的研究。發(fā)現(xiàn)應變可對WX2納米帶的帶隙進行大幅度的調(diào)控,其中WSe2納米帶的帶隙對應力的變化最為敏感,表明在WX2體系中,應力對該材料的調(diào)控更加容易。2.在對雙層MoS2的帶隙進行調(diào)控時發(fā)現(xiàn)其帶隙隨應變的增大而減小,且當應變達到臨界值后帶隙變?yōu)?,實現(xiàn)了雙層MoS2從半導體到導體的轉(zhuǎn)變。3.在單層MoS2兩側(cè)分別吸附一層Fe形成Fe/MoS2/Fe的‘三明治”異質(zhì)結(jié)結(jié)構,Fe層作為自旋注入層使得Fe/MoS2/Fe呈現(xiàn)出鐵磁特性。另外,Fe-d和Mo-d的軌道雜化作用導致Mo原子產(chǎn)生了自旋向下的凈磁矩。4.在Fe/MoS2/Fe異質(zhì)結(jié)中通過電荷注入來調(diào)制體系的磁學性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)隨著電荷的不斷注入,體系的磁各向異性能(MAE)由正值變?yōu)榱素撝?表明其易軸方向發(fā)生了翻轉(zhuǎn)。另外,將電荷注入到Fe/MoSe2/Fe, Fe/MoTe2/Fe中時,發(fā)現(xiàn)它們的MAE也能得到有效的調(diào)控,但并未出現(xiàn)易軸翻轉(zhuǎn)。分析后發(fā)現(xiàn),這是由于電荷注入引起Fe-dxy軌道在費米能級附近重新分布造成的。
【關鍵詞】：納米帶 應變 帶隙 MX_2(X=W Mo X=W Se) 磁各向異性能 電荷注入 第一性原理
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O469;TB383.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-26
• 1.1 引言11-13
• 1.2 體材料的性質(zhì)13-14
• 1.2.1 光電化學性能13-14
• 1.2.2 摩擦性能14
• 1.3 低維材料的性質(zhì)14-15
• 1.4 低維TMDCs的制備方法15-20
• 1.5 本論文的主要研究內(nèi)容20
• 參考文獻20-26
• 第二章 第一性原理以及計算軟件的介紹26-34
• 2.1 引言26-27
• 2.2 密度泛函理論27-32
• 2.2.1 多體問題27-29
• 2.2.2 Hosenberg-Kohn定理29-30
• 2.2.3 Kohn-Sham方程30
• 2.2.4 局域密度近似(LDA)30-31
• 2.2.5 廣義梯度近似(GGA)31-32
• 2.3 常用的計算軟件32-33
• 2.4 小結(jié)33
• 參考文獻33-34
• 第三章 應力作用下MoS_2雙層以及MX_2(M=Mo、W；X=S、Se)納米帶的電子性質(zhì)34-51
• 3.1 前言34-36
• 3.2 納米帶的計算與結(jié)果討論36-43
• 3.2.1 WX_2(X=S,Se)納米帶的計算方法與模型36-37
• 3.2.2 計算結(jié)果與討論37-43
• 3.2.3 結(jié)論43
• 3.3 雙層MoS_2的計算與結(jié)果討論43-48
• 3.3.1 雙層MoS_2的計算模型43-44
• 3.3.2 計算的結(jié)果與討論44-47
• 3.3.3 結(jié)論47-48
• 3.4 結(jié)論48
• 參考文獻48-51
• 第四章 電荷注入對過渡金屬硫化物磁各向異性能的調(diào)控51-65
• 4.1 引言51-53
• 4.2 計算的方法與模型53-54
• 4.3 結(jié)果與討論54-61
• 4.3.1 單層MoS_2吸附雙層Fe造成的影響54-55
• 4.3.2 電荷注入對Fe/MoS_2/Fe的MAE的影響55-58
• 4.3.3 注入電荷對MoX_2(X=S,Se,Te)的MAE的影響58-61
• 4.4 結(jié)論61-62
• 參考文獻62-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 攻讀碩士學位期間的研究成果67-68
• 致謝68

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