Higher order anharmonicity and polymorphism in the lattice thermal conductivity of transition metal dichalcogenides
Hebei Normal University（河北师范大学）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）
本文通过从头算研究揭示四声子过程使单层过渡金属二硫属化物2H相热导率额外降低15%-35%，而1Tp相几乎不受影响，两相热导率差异可用于设计热开关及声子逻辑元件。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Effects of uniaxial strain on monolayer transition-metal dichalcogenides revisited
University of Delaware（特拉华大学）；Princeton Plasma Physics Laboratory（普林斯顿等离子体物理实验室）
研究单层过渡金属二硫化物在单轴应变下的带隙变化，揭示应变对电子谷和空穴谷的影响，解释光致发光强度变化的机理。
2026-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Photo-modulation of the spin Hall conductivity of mono-layer transition metal dichalcogenides
我们报告了一种可能的光学调谐的自旋霍尔电导率在单层过渡金属dichalcogenides。频率远高于系统能量标度（\textit{off-resonant}条件）的光束不会激发电子，但会重新排列能带结构。重排是定量建立使用Floquet形式主义。对于这样的单层过渡金属二硫属化物的系统，自旋霍尔电导率（在存在无序的情况下用Kubo表达式计算）在较高频率和较低强度下表现出下降。最后，我们比较了更高自旋轨道耦合的WSe $_{2} $与MoS $_{2} $的自旋霍尔电导率;发现WSe $_{2}$的自旋霍尔电导率更大。
2016-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature thermal transport and thermopower of monolayer transition metal dichalcogenide semiconductors
研究了单层过渡金属二硫属化合物的低温热导率。在热主要通过电子传输进行的低温状态下，热导率通过Wiedemann-Franz定律与电导率相关联。使用描述$ K $和$ K^{'} $谷边缘的\textit{k.p}哈密顿量，我们使用Kubo公式计算零频率电导率（Drude），以获得热导率的数值估计。杂质散射决定的渡越时间的电子进入德鲁德表达式内的自洽玻恩近似评估。解析表达式表明，低温热导率1）由单层TMDC谷边的带隙决定; 2）当存在无序时，热导率明显降低，无序可导致变程跳跃区。此外，我们计算莫特热势，并表明，在高频光束，建立一个Floquet哈密顿量，谷分辨热势可以得到。最后的总结回顾了结果的影响，随后简要讨论了Wiedemann-Franz定律的适用性及其在计算中的应用。
2017-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Theory of strain in single-layer transition metal dichalcogenides
应变工程已成为一个强大的工具，以修改二维晶体的光学和电子性能。本文对应变半导体过渡金属二硫属化合物进行了系统的研究。应变的影响被认为是在一个完整的Slater-Koster紧束缚模型，这为我们提供了整个布里渊区的能带结构。由此，我们推导出一个有效的低能量模型有效的K点周围的BZ，其中包括条款高达二阶的动量和应变。对于一般的应变分布，我们表明，该模型的解决方案可以表示在谐振子和双量子阱模型，分别为价带和导带。我们进一步研究了均匀应变引起的电子和空穴带边位置的变化。最后，我们讨论了自旋应变耦合在这些二维半导体材料中的重要性。
2015-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton fine structure splitting and linearly polarized emission in strained transition-metal dichalcogenide monolayers
本文从理论上研究了各向异性弹性应变对过渡金属双硫族化合物原子薄晶体中激子能谱、精细结构和光学选择规则的影响。应变的存在打破了在布里渊区的$\bm K$ -点的手性选择规则，并使光学跃迁线性偏振。激发线极化的方向与应变张量的主轴有关。弹性应变提供了一个附加的贡献与单轴应变WSe $_2$单层获得的实验证据的激子精细结构分裂。施加的应变也诱导动量相关的塞曼分裂。根据应变的取向和大小，可以在激子能谱中形成具有线性色散的狄拉克点。我们提供了一个对称性分析的应变效应，并制定了一个微观理论的所有相关的应变引起的贡献的激子精细结构的哈密顿量。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Transport in Single-Layer Transition Metal Dichalcogenides: a First-Principles Study
二维过渡金属二硫属化合物（TMDCs）由于其独特的性质，在电子和光学领域有着广泛的应用前景。本文利用第一性原理驱动的声子玻尔兹曼输运方程方法，系统地研究了八种半导体单层TMDC MX2（M=Mo，W，Zr和Hf，X=S和Se）的声子输运和热导率.单模弛豫时间近似预测TMDC的热导率的有效性进行评估，通过比较的结果与声子玻尔兹曼输运方程的迭代解。当样品尺寸为1 μm时，2 H型TMDCs的声子热导率在室温下大于50 W/mK，而1 T型TMDCs的热导率要低得多。在单层WS 2中发现了142 W/mK的非常高的热导率值。W和S之间的大原子量差异导致非常大的声子带隙，这反过来又禁止声学和光学声子模式之间的散射，从而导致非常长的声子弛豫时间。
2014-07-14 cond-mat.mtrl-sci
Strain Effects on Phase Transitions in Transition Metal Dichalcogenides
我们利用密度泛函理论计算研究了各种二维过渡金属二硫属化物MX $_2$（M $=$ Ti，V，Cr，Zr，Nb，Mo，Hf，Ta，or W，and X $=$ S or Se）的结构和电子性质，以及它们的应变诱导相变。我们评估了每个MX $_2$的八面体- $T$和三方- $H$相之间的相对稳定性和活化势垒。发现MX $_2$的平衡和相变特性可按其金属元素M在周期表中所属的族进行分类。$_2$与第4族（Ti、Zr或Hf）中的M形成八面体- $T$相，而与第6族（Cr、Mo或W）中的M形成三方- \textit{H}相。另一方面，具有第4族和第6族之间的第5族（V，Nb，Ta）中的M的MX $_2$可以形成具有类似稳定性的任一相。还发现它们的电子结构与结构构型密切相关：在$T$相中主要是金属性的，而在$H$相中是半导体性的，尽管也有一些例外。我们还探讨了所施加的应力的影响，并发现一些MX $_2$材料，所产生的应变，无论是拉伸或压缩，可能会引起结构相变通过减少过渡能垒，这是，在某些情况下，伴随着其金属-绝缘体过渡。
2019-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Angular Emission Properties of Strained Transition-Metal Dichalcogenides
Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
研究发现应变对过渡金属二硫化物的光致发光能量和强度有影响，通过实验和模拟验证了光致发光强度与基底曲率的关系，强调了选择合适基底对柔性器件的重要性。
2025-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Highly tunable nonlinear Hall effects induced by spin-orbit couplings in strained polar transition-metal dichalcogenides
最近，在原子级薄的~ 1 T '/Td-WTe $_2$中发现了由Berry曲率偶极子引起的非线性霍尔效应。在这项工作中，我们表明，在应变极性过渡金属二硫属化物（TMD）与2 H-结构，贝里曲率偶极子的自旋自由度产生强的非线性霍尔效应。在0.2%量级的单轴应变下，在电子掺杂的极性TMD如MoSSe中出现了强非线性霍尔信号，其特征在于1 μ m量级的Berry曲率偶极子，并且这在实验上很容易检测到。此外，非线性霍尔电流的大小和符号可以很容易地通过电动门控和应变进行调谐。这些性质可用于区分非线性霍尔效应与经典机制，如棘轮效应。重要的是，我们的系统提供了一个潜在的方案，用于构建电开关能量收集整流器。
2020-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain engineering of Janus transition metal dichalcogenide nanotubes: An ab intio study
从第一性原理出发，研究了Janus过渡金属二硫属化物（TMD）纳米管的机电响应。特别是，考虑到扶手椅和锯齿形变体的27个选择Janus TMD纳米管，我们确定带隙和电荷载流子的有效质量的变化时，轴向和扭转变形，使用密度泛函理论（DFT）。我们观察到，金属纳米管保持不受影响，而在半导体纳米管的带隙线性和二次轴向和剪切应变，分别减少，导致半导体-金属过渡。此外，我们还发现随着应变的增加，空穴和电子的有效质量分别不断减小和增加，从而导致n型-p型半导体的转变.我们表明，这种行为是轨道的再杂化的结果，而不是原子之间的电荷转移。总的来说，机械变形形成了一个强大的工具，用于定制半导体Janus TMD纳米管的电子响应。
2022-09-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Tuning magnitude and direction of lattice thermal conductivity in transition metal dichalcogenide heterobilayers
Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学）
通过第一性原理研究过渡金属二硫化物异双层中晶格热导率的纳米尺度机制，揭示了掺杂对热导率各向异性及方向调控的影响。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Unidirectional valley-contrasting photo-current in strained transition metal dichalcogenide monolayers
我们研究了单轴应变的过渡金属二硫属化物单分子膜的完整的静态非线性光学响应，在导带中掺杂有限的载流子密度，在无序的存在下。我们发现，习惯的移位电流被抑制，但我们确定了一个强大的，谷依赖的非互易性响应，我们的术语\textit{unidirectional valley-contrasting photo-current}（UVCP）。这种直流电流源于应变和Kramers对称性破缺的三角翘曲的组合效应，而由于各个谷的贡献可以通过磁化在它们之间引入能量偏移来分离。后一个事实使人们能够监测谷间过渡。UVCP与迁移率成正比，并且通过激子库仑相互作用和谷间散射以及顶栅偏压来增强。我们讨论检测策略在国家的最先进的实验。
2022-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain engineering of Zeeman and Rashba effects in transition metal dichalcogenide nanotubes and their Janus variants: An ab initio study
该研究通过含自旋-轨道耦合的第一性原理DFT模拟，揭示轴向与扭转变形对TMD及Janus纳米管Zeeman、Rashba劈裂的调控规律。
2023-07-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Strain effects on phonon transport in antimonene from a first-principles study
应变工程是一种非常有效的方法来连续调谐材料的电子，拓扑，光学和热电性能。利用第一性原理计算和线性化的声子Boltzmann方程，研究了双轴应变下锑烯（Sb单层）的应变相关声子输运.结果表明，当应变小于-1\%时，锑烯的ZA色散出现虚频，表明压缩应变可引起结构失稳.在实验上，可以通过拉伸应变来增强结构稳定性。计算结果表明，在应变为-1%~6%的范围内，晶格热导率随应变的增加而增加，室温下应变为6%时的晶格热导率是应变为-1%时的5.6倍。在所考虑的应变范围内，晶格热导率与屈曲参数$h$成反比。晶格热导率的这种应变依赖性归因于增加应变引起的声子寿命增强，而群速度随着应变的增加对晶格热导率的影响减小。结果发现，声学分支占主导地位的晶格热导率在整个应变范围内。在-1\%应变下，晶格热导率在声子平均自由程（MFP）为50 nm时达到最大值，而在6\%应变下，晶格热导率达到44 $\mathrm{μm}$，表明应变对锑烯的晶格热导率有很强的尺寸效应.这些结果可以为锑烯的制备技术提供指导，并为热管理和热电应用提供通过尺寸和应变调节晶格热导率的观点。
2017-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Funneling and spin-orbit coupling in transition-metal dichalcogenide nanotubes and wrinkles
本文采用密度泛函理论研究WSe2纳米管与褶皱，发现不均匀应变引起的对称性破缺会导致类Rashba能带分裂和激子漏斗效应，为可调谐自旋电子器件提供了新思路。
2023-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous strain-dependent thermal conductivity in superelastic screw-dislocated graphites
本研究通过机器学习势分子动力学模拟发现螺位错石墨在拉伸和压缩应变下热导率异常增强，拉伸应变达80%时提升超100%，并建立解析模型，为应变可调热管理材料设计提供新平台。
2025-10-08 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced bound states in transition-metal dichalcogenide bubbles
本文从理论上研究了过渡金属二硫属化物（TMD）单层膜中气泡中心受应变约束的单粒子束缚态的形成。由于范德华力和截留流体所施加的流体静压力之间的竞争，气泡在基底顶部的二维晶体中普遍形成。这导致气泡中心的强应变，局部地减少了bangap，为电子创造了势阱，将状态限制在内部。我们模拟的光谱与气泡半径的四个半导体VI族TMD，MOS $_2$，WSe $_2$，WS $_2$和MoSe $_2$，并找到一个整体的Fock-Darwin气泡束缚态的频谱，其特征在于与Berry曲率效应兼容的小偏差。分析了态密度、态简并度、轨道结构和光跃迁规则。我们的研究结果表明，这些材料中的弹性气泡是非常有效的限制光生载流子。
2019-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Geometric band properties in strained monolayer transition metal dichalcogenides using simple band structures
单层过渡金属二硫属化物（TMD）裸露的大Berry曲率热点容易利用几何带效应。通过应变调整和增强这些功能是一个积极的研究方向。在这里，我们考虑无自旋的两带和三带，和自旋四带模型能够量化的Berry曲率和轨道磁矩的应变TMD。首先，我们提供了一个$k\cdot p$参数设置为MoS $_2$，MoSe $_2$，WS $_2$，和WSe $_2$在最近发布的从头算和实验频带特性。它的有效性范围从$K$谷边缘延伸到约100毫电子伏到这些TMD的价带和导带。为了扩大这在更大的部分布里渊区，我们将应变到一个可用的三带紧束缚哈密顿。通过这些技术，我们证明了Berry曲率和轨道磁矩可以通过施加通常为2.5%的双轴拉伸应变相比，其固有值增加一倍。这些简单的能带结构工具可以应用于应变单层TMD中几何能带效应的定量器件建模。
2019-10-07 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Boosting Room-Temperature Li$^+$ Conductivity via strain in solid electrolytes for Lithium-ion Batteries
用于小型化锂离子电池的固体电解质的大多数候选物的室温（RT）电导率仍然比商业要求低1-2个数量级，因此正在寻求几种旨在提高这种值的方法。在这封信中，我们报告的第一次直接的理论证据，外延应变可以是一个有效的工具，以达到这一目标。
2016-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Spin-resolved optical conductivity of two-dimensional group-VIB transition-metal dichalcogenides
我们提出了一个二维（2D）的第六B族过渡金属二硫属化物（TMD）的自旋分辨的光学电导的从头计算研究。我们进行了完全相对论密度泛函理论计算结合最大局域Wannier函数，以获得极高的分辨率带流形，并专注于在宽的频率范围内的圆偏振光的二维TMD的光响应。我们提出了广泛的单层TMD涉及钼和钨结合硫和硒的数值结果。我们的数值方法使我们能够定位具有高精度的布里渊区中的点的位置，负责在光学响应中的范霍夫奇点。令人惊讶的是，一些鞍点并不完全沿着布里渊区的高对称方向出现，尽管它们碰巧非常接近。
2014-12-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong In-plane Anisotropy in the Electronic Properties of Doped Transition Metal Dichalcogenides exhibited in W1-xNbxS2
本文以Nb掺杂的WS_2为例，研究了过渡金属二硫属化合物单层材料在异价掺杂下的电子性质。扫描透射电子显微镜成像的生长样品揭示了各向异性的Nb掺杂剂分布，促使我们的调查各向异性的电子性能。通过对代表所观察到的结构的超晶胞的电子结构计算，我们确认，局部Nb原子分布与能量考虑是一致的，尽管在样品生长过程中发生的动力学过程必须被调用来解释整体的晶格破坏。我们进行有效的能带结构和电导率计算的材料的现实模型表明，高水平的各向异性可以预期在电子性能，包括导电性和迁移率。
2021-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Structurally induced magnetic transitions in layered dichalcogenides MoQ2 (Q = S, Se, Te) and double hydroxides (M2+)6Al3(OH)18[Na(H2O)6](SO4)2 6H2O (M2+ = Mn2+, Fe2+) under mechanical deformation
本文通过计算磁相互作用参数并建立结构/磁模型，证明机械应变可显著改变层状二硫属化物和过渡金属基双氢氧化物的磁性质，为应变电子学提供新材料候选。
2025-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Strain induced topological phase transition at zigzag edges of monolayer transition-metal dichalcogenides
本文用最小三带紧束缚模型研究了单层过渡金属二硫族化合物之字形带的应变效应。无应变系统显示出拓扑相位与马约拉纳零模式本地化的一维（1D）锯齿形边缘的边界。通过直接检查的频谱和波函数，我们研究的拓扑相位的演变作为一个平面内，单轴变形。结果表明，应变使一维边缘态的能量发生移动，从而引起拓扑相变，消除了Majorana模。对于现实的参数值，我们表明，应变的效果可以从完全破坏性的-在这种情况下，一个小的内置应变是足以破坏拓扑相-应变成为一个有效的调谐参数，可用于操纵马约拉纳零模式的情况。这两个制度是通过增加所施加的塞曼场的值在现实的值。我们还研究了应变效应如何受到化学势的影响，特别是如何将不必要的影响降到最低。最后，作为一个交叉检查所获得的结果，我们揭示了一维Majorana零模式的锯齿形边缘和多带Berry相位，这是作为这个系统的拓扑不变量之间的连接。
2016-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Continuously tunable electronic structure of transition metal dichalcogenides superlattices
二维过渡金属二硫属化合物（TMDC）在光电子器件中具有非常重要的性质。在这项工作中，我们从理论上研究和预测，由MoS $_{2}$和WSe $_{2}$多层膜组成的超晶格具有连续可调的电子结构具有直接带隙。可调谐性由超晶格的MoS $_{2}$与WSe $_{2}$的厚度比控制。当该比率从1：2变为5：1时，主导K-K直接带隙从0.14eV连续调谐到0.5eV。间隙保持直接抵抗-0.6%至2%的层内应变和高达-4.3%的正常层压缩应变。价带和导带在空间上是分离的。这些优异的性能表明，MoS $_{2}$和WSe $_{2}$多层超晶格将是一种令人兴奋的红外光电子学新兴材料。
2013-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Emergence of non-uniform strain induced exciton species in homo- and heterobilayer transition metal dichalcogenides
Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）
研究通过密度泛函理论分析双异层和异层过渡金属二硫化物中的褶皱，发现非均匀应变导致同层WSe₂中形成层间激子和异层WSe₂-MoSe₂中激子局域化，揭示了应变引起自旋角动量变化对暗态激子发光的影响。
2024-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic relaxation and flat bands in strain-engineered transition metal dichalcogenide bilayer moiré systems
Indian Institute of Science（印度科学学院）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本文研究应变TMD同质双层莫尔体系的原子弛豫与电子结构，揭示拉伸孤子、星形缺陷及价导带边缘平带，并验证波函数局域化与实验一致。
2025-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic localization and optical activity of strain-engineered transition-metal dichalcogenide nanobubbles
Institute of Physics, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学物理研究所）；Friedrich-Schiller Universität Jena, Institute for Condensed Matter Theory and Optics（耶拿弗里德里希·席勒大学凝聚态理论与光学研究所）；Center for Nanoscale Dynamics (CeNaD), Carl von Ossietzky Universität Oldenburg（奥尔登堡卡尔·冯·奥西茨基大学纳米动力学中心）
本研究通过从头计算揭示了应变工程过渡金属二硫化物纳米气泡的电子局域和光学活性特性，发现顶点局域价态跃迁主要为暗态，为量子材料优化提供了设计规则。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strain-Induced Activation of Symmetry-Forbidden Exciton-Phonon Couplings for Enhanced Phonon-Assisted Photoluminescence in MoS$_2$ Monolayers
本研究通过Bethe-Salpeter方程计算与群论分析，发现双轴应变能激活MoS$_2$中对称性禁戒的声子模式，增强声子辅助光致发光，为通过应变工程提升二维材料发光效率提供了新途径。
2025-03-31 cond-mat.mtrl-sci
High thermal conductivity of bulk epoxy resin by bottom-up parallel-linking and strain: a molecular dynamics study
非晶态环氧树脂的超低热导率（~0.3 Wm-1 K-1）显著限制了其在电子领域的应用。传统的自上而下的方法如静电纺丝通常能使线型聚合物形成取向结构，从而使导热性能得到满意的提高，但对于由单体和固化剂聚合而成的环氧树脂，由于交联网络结构完全不同，这种方法就显得不足了。在此，我们提出了一种自下而上的策略，即平行连接法，以提高本体环氧树脂的固有热导率。通过平衡态分子动力学模拟，我们报道了平行连接的环氧树脂（PLER）的高导热系数值为0.80 Wm-1 K-1，是无定形结构的两倍多。此外，通过沿链内方向施加单轴拉伸应变，获得了热导率的进一步增强，达到6.45 Wm-1 K-1。有趣的是，我们还观察到链间热导率随着应变的增加而降低。还研究了环氧树脂的单链，并且令人惊讶的是，通过拉伸应变，其热导率提高了30倍，高达33.8 Wm-1 K-1。本研究为高导热环氧树脂的设计和制备提供了新的思路。
2018-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Longitudinal optical conductivity of graphene in van der Waals heterostructures composed of graphene and transition metal dichalcogenides
本文研究石墨烯/TMDC范德华异质结构中Rashba自旋轨道耦合、扭转角和温度对石墨烯纵向光学电导率的影响，揭示了双峰结构、硫族原子主导的扭转角效应及室温下热-光联合跃迁新能带的形成机制。
2023-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Deep Learning Enabled Strain Mapping of Single-Atom Defects in 2D Transition Metal Dichalcogenides with Sub-picometer Precision
二维材料提供了一个理想的平台来研究由单个原子缺陷引起的应变场，但与辐射损伤相关的挑战迄今为止限制了电子显微镜方法来探测这些原子级应变场。在这里，我们展示了一种方法来探测单原子缺陷与亚皮米精度在单层2D过渡金属二硫属化物，WSe $_{2-2x}$ Te $_{2x}$。我们利用深度学习来挖掘像差校正扫描透射电子显微镜图像的大数据集，以定位和分类点缺陷。通过组合数百张名义上相同的缺陷图像，我们生成了高信噪比的类平均值，使我们能够以高达0.3 pm的精度测量2D原子坐标。我们的方法表明，Se空位引入复杂的，振荡的应变场的WSe $_{2-2x}$ Te $_{2x}$晶格，这不能用连续弹性理论解释。这些结果表明，计算机视觉的潜在影响的高精度电子显微镜方法的发展，光束敏感材料。
2020-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Revealing Strain and Disorder in Transition-Metal Dichalcogenides Using Hyperspectral Photoluminescence Imaging
University of Michigan（密歇根大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）
该研究利用超光谱光致发光成像技术，揭示了封装在六方氮化硼中的MoSe₂和WSe₂样品中的应变和缺陷分布，通过提取激子、三重态激子和双激子的能量和线宽，实现了对局部变形的检测。
2026-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Excitonic magneto-optics in monolayer transition metal dichalcogenides: From nanoribbons to two-dimensional response
采用纳米尺度几何结构研究了单层过渡金属二硫属化物（TMD）的磁光响应，包括激子效应。我们计算了对角电导率和霍尔电导率。激子光学霍尔电导率在独立粒子近似中得到的结果进行比较，我们发现，当激子效应被包括在内的幅度对应于一个数量级的增加。霍尔电导率被用来计算法拉第旋转光谱MoS2和WSe2。最后，我们还计算了WSe_2激子态在不同介电环境中的抗磁位移。比较计算的抗磁位移最近的实验测量，我们发现两者之间有很好的协议。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of lattice volume and strain on the conductivity of BaCeY-oxide ceramic proton conductors
采用原位电化学阻抗谱研究了在1.25 GPa的静水压力下，晶格体积和应变对钇掺杂铈酸钡质子导体质子电导率的影响。从0.62 eV到0.73 eV的体积电导率的活化能的增加，发现在一个单位晶胞体积的变化为0.7%，确认先前提出的晶格体积和质子扩散率之间的相关性的压力增加。在陶瓷质子导体的未来发展中值得尝试的一个策略可能是扩展晶格并潜在地降低拉伸应变下的活化能。
2012-06-27 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of mechanical and electronic properties of bent monolayer transition metal dichalcogenides
采用强约束和适当赋范（SCAN）的meta-GGA（MGGA）方法，通过第一性原理计算，研究了过渡族IV、VI和X的过渡金属二硫属化物（TMD）单分子膜在机械弯曲作用下的力学和电学性质. SCAN提供了TMD单层的相稳定性的准确描述。我们计算的晶格参数和其他结构参数与实验符合得很好。我们发现，弯曲刚度（或抗弯刚度）增加的过渡金属组从IV到X到VI，与PdTe $_2$的例外。讨论了力学性质（局部应变、物理厚度）和电子性质（局部电荷密度、能带结构）随弯曲曲率的变化。在机械弯曲下，这些TMD单层的局部应变分布是高度不均匀的。机械弯曲不仅调谐TMD单层的厚度，而且还调谐局部电荷分布以及能带结构，为这些材料添加更多的功能化选择。
2019-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Tuning multiple Landau Quantization in Transition-Metal Dichalcogenide with Strain
本研究利用光谱成像扫描隧道显微镜在应变NiTe₂中发现多序列朗道能级，证实应变可解除拓扑表面态能谷简并，为TMDs的应变调控及谷电子学等应用提供新途径。
2023-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band Alignment in Black Phosphorus/Transition Metal Dichalcogenide Heterolayers: Impact of Charge Redistribution, Electric Field, Strain and Layer Engineering
本工作的目的是通过密度泛函理论（DFT）模拟研究电荷重新分布、外加层法向电场、外加应变和层工程对黑磷（BP）/二硫化钼（MoS 2）异质结构能带排列的影响。黑磷是一种p型材料，具有高迁移率，机械灵活性和对层数的敏感性。将其与电负性更强的材料结合，MoS 2导致强载流子限制和II型异质结构。层间的电荷重新分布改变了电子亲合规则所预期的能带排列。所施加的外部场、应变和多个BP层提供在II型范围内的能带对准可调性和/或向I型和III型异质结构的过渡。BP/MoS 2异质结构的可调谐性可用作隧道场效应晶体管、具有可调谐势垒高度的整流二极管、可重构FET和电光调制器。此外，考虑单层BP与其他单层过渡金属二硫属化物（TMD）的异质结构表明实现不同能带排列类型的能力。在我们的模拟中，I型排列被发现与二硒化钨（WSe 2）、二硒化钼（MoSe 2）和二硫化钨（WS 2），以及三硫化铪（HfS 2）和二硒化铪（HfSe 2）的III型排列。
2022-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Torsional strain engineering of transition metal dichalcogenide nanotubes: An ab initio study
研究了扭转变形对单壁过渡金属二硫属化物（TMD）纳米管电子性质的影响。特别是，考虑到45个选择扶手椅和锯齿形TMD纳米管，我们进行了自适应Kohn-Sham密度泛函理论计算，以确定扭曲的带隙和载流子的有效质量的变化。我们发现，金属纳米管保持这样，即使在变形后，而半导体纳米管的经验减少带隙扭曲-原来直接带隙变成间接-导致半导体到金属的过渡。此外，空穴和电子的有效质量随着扭曲度的增加而不断减小和增加，导致了n型到p型半导体的转变.我们发现，这种行为可能是由于金属和硫族元素原子中的轨道的再杂化，而不是它们之间的电荷转移。总的来说，扭转变形是设计半导体TMD纳米管电子特性的一个强大途径，可应用于传感器和半导体开关等设备。
2021-06-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Optical properties of exciton in two-dimensional transition metal dichalcogenide nanobubbles
二维（2D）过渡金属二硫属化物（TMD）中的应变导致具有激发光学性质的局域态，特别是考虑到设计单光子源。沉积在hBN衬底上的自然形成的MoS 2单层导致应变区域中的带隙减小，从而产生纳米气泡。因此，光生粒子被限制在应变诱导势中。利用数值对角化方法，我们模拟了束缚激子态的光谱、振子强度和辐射寿命。我们表明，一个单一的状态的限制激子是光学活性的，这表明二硫化钼/hBN纳米气泡是一个很好的候选人实现单光子源。此外，由于限制效应，激子结合能、振子强度和辐射寿命都得到了提高。
2020-05-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Thermal Conductivity Enhancement in Multilayer MoS2 under Highly Compressive Strain
多层MoS2具有沿面内和跨面方向的高度各向异性的热导率，这可能阻碍电子器件中的散热。在金刚石对顶砧单元中，通过静水压力产生约9%的跨平面压缩应变，我们观察到多层MoS2的跨平面热导率增加约12倍。我们的实验和理论研究表明，这种剧烈的变化来自于大大加强的层间相互作用和严重修改的声子色散沿跨平面方向，与电子热导率的贡献可以忽略不计，尽管它的增强4个数量级。多层MoS2在周围环境中的各向异性热导率在高压缩应变下变得几乎各向同性，有效地从2D向3D散热过渡。这种应变调谐方法也使得结构、热和电性能的并行调谐成为可能，并且可以扩展到整个2D范德华固体家族，直到两层系统。
2017-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Reversible Modulation of Thermal Conductivity in GaN through Strain-Field Screening around Dislocations
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Mines Saint-Étienne（圣艾蒂安国立高等矿业学院）
研究通过应变调控GaN中位错集合，实现热导率的可逆增强，揭示了应变对晶格热导率的调控机制。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Tuning electronic properties in transition metal dichalcogenides MX$_2$ (M= Mo/W, X= S/Se) heterobilayers with strain and twist angle
本研究采用 G$_0$W$_0$ 第一性原理与 Bethe-Salpeter 方程，揭示 MX$_2$ 异质双层中组成、应变及 16° 扭转对直接—间接带隙转变和层间激子结合能的调控规律。
2023-12-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry-breaking strain drives significant reduction in lattice thermal conductivity: A case study of boron arsenide
本文通过第一性原理计算发现单轴拉伸应变通过解除声子简并和软化声子谱显著增加三声子与四声子散射，使砷化硼晶格热导率在室温下降低近80%，为通过调控晶体对称性操纵热输运提供了新途径。
2025-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Biaxial Tensile Strain Enhances Electron Mobility of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
研究通过在柔性衬底上施加双轴拉伸应变，显著提高了单层WS$_2$和MoS$_2$晶体管的电子迁移率，并利用密度泛函理论揭示其机制为谷间电子-声子散射减少。
2023-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Phonon transport and thermal conductivity in two-dimensional materials
二维材料，如石墨烯、氮化硼和过渡金属二硫属化物，由于其在电子学和光电子学中的潜在应用而引起了越来越多的兴趣。二维材料中的热传输可能与三维块状材料大不相同。本文综述了二维材料中声子输运和热导率的实验测量和理论模拟的研究进展。我们集中我们的审查在几个典型的二维材料，包括石墨烯，氮化硼，硅，过渡金属二硫属化物，和黑磷。总结了二维材料中不同物理因素，如样品尺寸、应变、缺陷等对热输运的影响。我们还讨论了环境对二维材料热输运的影响，如衬底和二维材料以异质结构形式存在并插入无机组分或有机分子时。
2015-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Strain Engineering a $4a\times\sqrt{3}a$ Charge Density Wave Phase in Transition Metal Dichalcogenide 1T-VSe$_2$
本文报道了在c-蓝宝石衬底上用分子束外延方法生长的应变1 T-VSe $_2$薄膜中的矩形电荷密度波（CDW）相。所观察到的CDW结构表现出非常规的矩形4a{ \times }{ \sqrt{3a} }周期性，而不是以前报道的六方$4a\times4a$结构的块状晶体和剥离的薄层样品。Tunneling光谱显示出强调制的本地密度的状态相同的$4a\times\sqrt{3}a$ CDW周期性和$2Δ_{CDW}=(9.1\pm0.1)$ meV的能隙。CDW能隙在低于500 mK的温度下演化为全隙，表明在超低温下过渡到绝缘相。第一性原理计算证实了$4a\times4a$和$4a\times\sqrt{3}a$结构的稳定性所产生的软模式中的声子色散。非常规的结构成为首选的应变的存在下，与实验结果一致。
2017-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band nesting and the optical response of two-dimensional semiconducting transition metal dichalcogenides
用从头算密度泛函理论研究了二维半导体过渡金属二硫族化合物（STMDC）的光学电导。我们发现这类材料由于能带嵌套现象而呈现出很大的光学响应。在这些材料的能带结构中，范霍夫奇异性的存在增强了带嵌套的趋势。考虑到2D晶体是原子级薄且自然透明的，我们的结果表明即使在2D中也可能具有强的光子-电子相互作用。
2013-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Strain-stabilized altermagnetism and conductivity anisotropy in FeSb2
Georgetown University（乔治城大学）；Denison University（丹尼森大学）
研究发现FeSb2经拉伸应变可从常规反铁磁体转变为反常磁体，伴随费米面变化产生约60%的单轴电导率各向异性，该磁输运行为可作为转变的实验指标，FeSb2或可用于自旋电子器件。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Pivotal role of magnetic ordering and strain in lattice thermal conductivity of chromium-trihalide monolayers
理解自旋和声子之间的耦合对于控制磁性材料中的晶格热导率（$κ_l$）至关重要，正如我们在这里展示的CrX $_3$（X = Br和I）单层。我们发现，这些化合物表现出大的自旋-声子耦合（SPC），占主导地位的Cr原子的面外振动，导致显着不同的声子分散在铁磁（FM）和顺磁（PM）相。晶格热导率计算提供了额外的证据，强SPC，特别是大的$κ_l$被发现的FM相。最引人注目的是，PM和FM阶段表现出根本不同的行为与拉伸应变，其中$κ_l$增加与PM阶段的应变，并强烈减少FM阶段-我们解释通过分析声子寿命和散射率。综上所述，我们揭示了非常高的意义SPC上的声子输运CrX $_3$单层，结果可扩展到其他二维磁性材料，这将是有用的热自旋器件的进一步设计。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci
First-principles theory of field-effect doping in transition-metal dichalcogenides: Structural properties, electronic structure, Hall coefficient, and electrical conductivity
利用密度泛函理论研究了场效应掺杂对少层过渡金属二硫族化合物的结构性质、电子结构和霍尔系数的影响。我们认为单，双，和三层的H多型的MoS2，MoSe2，MoTe2，WS2和WSe2，并提供了一个完整的数据库的电子结构和霍尔系数的空穴和电子掺杂。我们发现，对于电子和空穴掺杂，电子结构取决于层数，不能描述的刚性带移。此外，在非对称电场下弛豫结构是重要的。有趣的是，虽然导电沟道的宽度取决于掺杂，但在每个给定的k点处的占据带的数量几乎与掺杂电荷分布的厚度无关。最后，我们在恒定弛豫时间近似下计算了电导率和逆霍尔系数。我们证明，在某些情况下，由霍尔效应测量确定的电荷可以偏离实际电荷高达50%。对于空穴掺杂的MoTe 2，霍尔电荷在低温下甚至具有错误的极性。我们提供了掺杂电荷和霍尔系数之间的映射。在附录中，我们提出了超过250个能带结构的所有掺杂水平的过渡金属dichalcogenides考虑在这项工作中。
2015-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Understanding High-Field Electron Transport Properties of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides and Strain Effects
单层过渡金属二硫属化物（MX 2）是未来电子学的有前途的候选者。虽然低电场下的输运性质（例如迁移率）已经被广泛研究，但是对于许多应用重要的高场性质的研究有限。特别是，缺乏对不同MX2之间属性差异的物理起源的理解。本文采用第一性原理计算和蒙特卡罗模拟相结合的方法，研究了无缺陷的无应变和有应变的MX2（M=Mo，W，X=S，Se）中的高场电子输运.我们发现，WS2具有最高的峰值速度（由于其最小的有效质量），可以达到在最低的电场（由于其最高的流动性）。应变可以通过增加散射能量来增加峰值速度。在达到峰值速度后，大多数MX2表现出负微分迁移率（NDM）。由于电子从低能小质量谷向高能大质量谷的转移效应最强，WS2在未应变的MX2中显示出最大的NDM。张应变增加了谷间距，一方面抑制了WS 2中的电子转移，另一方面允许电子进入低能谷的非抛物能带区域。后一种效应导致电子在低能谷中的NDM，这可以在中等应变下显著增加总体NDM。在低能谷区，谷区分离引起的NDM是一种普遍现象。我们的工作揭示了不同MX2高场输运性质差异的物理因素，并确定了最有前途的候选者以及进一步改进的有效方法。
2020-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of graphene kirigami: ultralow and strain robustness
Kirigami结构，从宏观到纳米尺度，表现出独特的和可调的性能，从原来的二维片通过剪裁。在目前的工作中，极端减少的热导率通过剪裁尺寸的石墨烯纳米kirigami（GNR-k）的证明使用非平衡分子动力学模拟。结果表明，GNR-k的热导率（约5.1 Wm-1 K-1）比原始石墨烯纳米颗粒（GNR）的热导率（约151.6 Wm-1 K-1）低约两个数量级，而根据我们的理论模型，在极端情况下，最小值预计接近零。为了探索热导率降低的原因，进一步研究了GNR-k各原子上的微热流密度。结果表明，热导率的降低主要有三个原因：真实热流路径的延长、真实热流面积的高估和边缘空位处的声子散射。此外，应变工程对GNR-k的热导率和热鲁棒性的影响进行了研究。我们的研究结果为GNR-k的超低和强大的热导率的起源提供了物理见解，这也表明GNR-k可用于纳米级热管理和热电应用。
2015-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Thermal conductivity of armchair black phosphorus nanotubes: a molecular dynamics study
基于分子动力学模拟定性分析，研究了尺寸、应变和空位对扶手椅型黑磷纳米管热性能的影响。结果表明，由于声子输运路径的限制，纳米管的热导率具有明显的尺寸效应，且与纳米管的直径和长度密切相关。由于低频声子的增强，轴向拉伸应变可以促进热输运。相反，压缩应变削弱了热输运由于周围的弯曲纳米管的声子散射增强。此外，热导率显着降低单空位，特别是在高缺陷浓度。
2017-04-04 cond-mat.mtrl-sci
