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單層二硫化鉬光學性質的第一性原理計算 楊志鵬，吳順情，文玉華，朱梓忠* （廈門大學物理與機電工程學院，福建 廈門 361005） 摘要：采用基于密度泛函理論的第一性原理方法計算了單層和體材料二硫化鉬（MoS2）的電子能帶結構及光學性質。在能帶結構計算的基礎上，計算了單層和體材料MoS2的介電函數(shù)虛部及實部，并導出了單層MoS2的能量損失譜、吸收系數(shù)、反射率、折射率和消光系數(shù)等。同時給出了體材料及單層MoS2介電函數(shù)圖像中各峰值與對應的能帶帶間躍遷之間的關系。所得結果與實驗結果及現(xiàn)有的理論結果相符合。 關鍵詞：二硫化鉬；單層；光學性質；第一性原理計算 中圖分類號：O481 文獻標志碼：A 文章編號： 二硫化鉬（MoS2）作為典型的過渡金屬層狀二元化合物，其熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性良好，，被廣泛應用于固體潤滑劑[1-5]、電極材料[6-7]和反應催化劑[8-9]等廣闊的領域。早在1986年，就有人通過插入鋰的方法成功剝離出單層MoS2[10]。近些年來，通過溶劑[11]或裂解[12]的方法制備單層MoS2的方法也有報道。如今，作為典型的類石墨烯單層過渡金屬化合物，單層MoS2憑借其優(yōu)秀的光學和電學性質在輔助石墨烯甚至替代石墨烯上有著很好的前景，在晶體管制造[13]和電子探針的應用[14]等方面也受到人們的關注。 MoS2是間接帶隙半導體材料，其禁帶寬度為1.29 eV[15]，而單層MoS2則是直接帶隙半導體材料，禁帶寬度為1.8 eV[11]。到目前為止，對于MoS2體材料的電子結構和表面性質有了大量的理論和實驗研究，但是對其光學性質，尤其是單層MoS2的光學性質的研究還比較少。近年來，基于密度泛函（DFT）理論的第一性原理方法正越來越多地被運用于計算材料的光學性質。本文中，我們采用

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