Ultrafast Response of Monolayer Molybdenum Disulfide (MoS2) Photodetectors
单原子层过渡金属二硫属化物在可见光到近红外波长范围内表现出的强的光发射和吸收使它们对于光电应用具有吸引力。在这项工作中，使用双脉冲光电压相关技术，我们表明，单层二硫化钼光电探测器可以有本征响应时间短至3 ps，这意味着光电探测带宽宽至300 GHz。快速的光电探测器响应是这种材料中短的电子-空穴和激子寿命的结果。在大多数二维金属二硫属化物中，光激发载流子的散射由非辐射过程主导，其中最显著的是俄歇散射。快速的响应时间，以及这些器件的易于制造性，使它们对于低成本超快光通信链路很有意义。
2015-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Decoupling Molybdenum Disulfide from its Substrate by Cesium Intercalation
层状过渡金属二硫属化物中的碱金属原子的嵌入是通向新一代电池的可能途径。它也是一种诱导结构相变的方法，从而授权在这类材料中实现光开关和电开关。插层过程主要是在三维二硫属化合物薄膜中进行研究。在这里，我们解决的情况下，单层的二硫化钼（MoS $_2$），沉积在金基板上，并插入铯（Cs）在超净条件下（真空）。我们发现，插层从它的基板的MoS $_2$。我们揭示了从Cs到MoS $_2$的电子转移，价带最大值能量的相对变化，以及由插入Cs层中的结构无序引起的电子无序。此外，我们发现了一个异常的晶格膨胀的MoS $_2$，我们涉及到直接附近的Cs。插层是热激活的，脱层的逆过程也是如此。我们的工作打开了一个微观的理解过程中的相关性在几个可能的未来技术的路线，并显示了一种方法来操纵二维dichalcogenides的属性的“下盖”功能化。
2020-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Mechanical properties of lateral transition metal dichalcogenide heterostructures
过渡金属二硫属化物（TMD）单分子膜由于其特殊的结构、电子和力学性质而引起人们的广泛关注。它们的横向异质结构的形成允许在工程电子和光电子器件中具有新的灵活性。然而，横向异质结构的机械性能很少被研究。本文采用密度泛函理论（DFT）计算方法，对不同TMD单分子膜（包括二硫化钼（MoS 2）、二硒化钼（MoSe 2）、二硫化钨（WS 2）和二硒化钨（WSe 2））的1H、1 T '和1H/1 T'异质结构相的力学特性进行了比较研究。我们的研究结果表明，横向异质结构有一个相对较弱的机械强度为所有的TMD单分子膜。TMD单分子膜的力学性能与其结构相之间的显著相关性可用于调节材料的刚度。因此，我们的研究结果，提出了一种新的策略来操纵的机械特性的TMD工程的结构相，为他们的实际应用。
2020-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in Semiconducting Molybdenum Dichalcogenides
过渡金属二硫属化物（TMD）对于理解二维材料（2D）的基础物理以及许多新兴技术（包括自旋电子学）都很有趣。在这里，我们报告的发现远程磁序低于TM = 40 K和100 K的体半导体TMD 2 H-MoTe 2和2 H-MoSe 2，分别通过μ子自旋旋转（muSR），扫描隧道显微镜（STM），以及密度泛函理论（DFT）计算。μ子自旋旋转测量表明，在低温下，在这两种化合物中存在大而均匀的内部磁场，表明长程磁序。DFT计算表明，这种磁性是由晶体中存在的缺陷促进的。STM测量表明，这些材料中的绝大多数缺陷是金属空位和硫族金属反位，它们以亚百分位水平随机分布在晶格中。DFT表明反位缺陷是磁性的，其磁矩在0.9-2.8 μ B的范围内。此外，我们发现，在2 H-MoTe 2和2 H-MoSe 2稳定的磁序是高度敏感的静水压力。这些观测结果将2 H-MoTe 2和2 H-MoSe 2确定为一类新的磁性半导体，并为研究这些有趣的半导体中二维物理和磁性的相互作用开辟了道路。
2017-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Carrier Trapping by Oxygen Impurities in Molybdenum Diselenide
理解缺陷对载流子动力学的影响对于过渡金属双硫族化合物的基础物理和潜在应用都是至关重要的。本文用超快泵浦探测光谱研究了氧杂质俘获光激发载流子的现象。氧杂质有意地在剥离的多层MoSe 2中用Ar+等离子体照射和空气暴露产生。等离子体处理后，瞬态吸收信号先增大后减小，这是缺陷捕获载流子的特征。氧缺陷密度越大，俘获效应越显著。从瞬态吸收信号估计的陷阱缺陷密度，其增加的趋势在较长的照射样品同意从X射线光电子能谱学的结果。密度泛函理论的第一性原理计算表明，占据Mo空位的氧原子产生了带隙中的缺陷态，这是载流子俘获的原因.我们的研究结果揭示了氧缺陷作为过渡金属二硫属化物中载流子捕获剂的重要作用，并促进了相关材料和器件应用中的缺陷工程。
2017-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Light-Matter Interactions in Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides: Dominant Excitonic Transitions in mono- and few-layer MoX$_2$ and Band Nesting
我们报告了基于Bethe Salpether方程+G $_0$ W $_0$的六个单和双层二硫属钼化合物的介电函数的从头计算，重点是激子跃迁占主导地位的吸收光谱的激发能为3\，eV。我们的计算表明，开关硫族元素原子和层间相互作用的强度应该影响的详细组成的高“C”峰的实验光谱的钼二硫族化物，并导致一个显着的自旋轨道分裂的贡献激子跃迁单层MoSe $_2$和MoTe $_2$。这可以通过沿着硫族元素系列S $\rightarrow$ Se $\rightarrow$ Te的费米能周围的电子色散的变化来解释，该变化沿着布里渊区中的\textit{$Γ$} - \textit{K}线移动二维材料的态密度中的范霍夫奇点。此外，我们确认了不同的层间特性的“\textsl{C}”峰过渡在几层的MoS $_2$，这是预测之前从实验数据，并表明，类似的行为可以预期MoSe $_2$和MoTe $_2$以及。
2016-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism Induced by Azanide and Ammonia Adsorption in Defective Molybdenum Disulfide and Diselenide: A First-Principles Study
State University of Campinas（坎皮纳斯州立大学）；Rice University（莱斯大学）；University of South Florida（南佛罗里达大学）；College of Technology, University of Brasília（巴西利亚大学技术学院）
通过分子吸附与缺陷工程调控二硫化钼和二硒化钼的磁性，发现氨分解可产生净磁矩，为自旋电子器件提供新思路。
2025-09-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Degenerately Doped Transition Metal Dichalcogenides as Ohmic Homojunction Contacts to Transition Metal Dichalcogenide Semiconductors
在寻找一种改进的策略，以形成低电阻接触到MoS 2和相关的半导体过渡金属二硫属化物，我们使用从头算密度泛函电子结构计算，以确定的平衡几何形状和电子结构的MoO 3/MoS 2和MoO 2/MoS 2双层。我们的研究结果表明，除了与电荷转移相关的刚性能带位移，氧化钼的存在下修改的电子结构的二硫化钼非常少。我们发现，在双层中的电荷转移提供了足够程度的空穴掺杂到二硫化钼，导致在一个高度透明的接触区。
2019-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Many-Body Simulation of Two-Dimensional Electronic Spectroscopy of Excitons and Trions in Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides
本文提出了一种时间分辨非线性光谱的多体模拟方法，并将其应用于研究掺杂过渡金属二硫族化合物中激子和三电子之间的相干相互作用。虽然形式主义可以直接应用在第一原理的方式，为了简单起见，我们使用参数化的能带结构和静态模型介电函数，这两者都可以从使用$GW$近似的计算中获得。我们的模拟结果揭示了钼和钨基化合物中的单线态和三线态三重态之间的相互作用。我们的二维电子光谱与最近的实验非常吻合，我们准确地再现了激子和trions之间的量子相干性的交叉峰信号指示的跳动。虽然我们确认，量子拍在基于氘的单层unambigously反映激子-trion的相干时间，他们在这里显示提供一个下限的相干时间钨类似物由于相消干涉出现从共存的单重态和三重态trions。
2018-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ultrastrong Coupling of Band-Nested Excitons in Few-Layer Molybdenum Disulphide
二维过渡金属二硫属化物（2D TMDC）是研究光-物质相互作用的有趣平台，因为它们结合了传统半导体的电子特性和有机系统中的光学共振。然而，在强激子极化激元耦合中表现出的耦合强度仍然远低于在有机体系中发现的那些。本文利用少层二硫化钼（$\text{FL-MoS}_2$）中带隙以上C激子的大振子强度，提出了一种新的研究方法。我们发现，在室温下耦合$\text{FL-MoS}_2$ C激子表面等离子体激元时，k空间拉比分裂为293毫电子伏。该值是未耦合激子能量（2.67 eV或464 nm）的11%，约为TMDC中通常所见的2倍，将系统置于超强耦合状态。我们的研究结果朝着最终实现有效的量子相干过程的超强耦合CMOS兼容系统-二维TMDC-在可见光谱。
2022-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Theory of Neutral and Charged Excitons in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
我们提出了一个微观理论的中性激子和带电激子（trions）在单分子膜的过渡金属dichalcogenides，包括二硫化钼。我们的理论是基于激子和trions的有效质量模型，参数化从头计算，并纳入适当的治疗筛选在两个维度。计算的激子结合能与基于Bethe-Salpeter方程的高水平多体计算结果吻合得很好。此外，我们的计算更复杂的trion物种比较非常有利的最近的实验测量，并提供原子洞察的微观特征，确定trion结合能。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Effects of processing on the stability of molybdenum oxide ultra-thin films
系统地研究了器件制造标准中常用的湿化学处理对氧化钼（MoOx）超薄膜的影响。我们结合X射线光电子能谱学（XPS），角分辨XPS和X射线反射率技术，以提供深刻的见解的组成，结构和电子状态的变化后，不同的初始化学计量比的反应溅射制备的薄膜处理。我们的研究结果表明，显着的还原效果与发展的间隙态MoOx，以及在薄膜的组成，密度和结构的变化，系统相关的初始氧化态的Mo。
2016-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast electron localization and screening in a transition metal dichalcogenide
本研究利用阿秒瞬态吸收光谱探测二维$MoSe_2$，发现不同原子探针观测到的载流子动力学存在差异，揭示了钼原子周围的电子强局域化效应，为理解含过渡金属材料的电子性质提供了关键依据。
2022-10-11 cond-mat.mtrl-sci
Deciphering the Intense Post-Gap Absorptions of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物（TMDC）是一个具有迷人光学物理性质的体系，其丰富的谷电子和各种缺陷诱导或层间预带隙激子已被广泛研究。然而，带隙以上更强的高能吸收峰（~ 3 eV）长期被忽视，其潜在的物理起源仍有待揭示。在这里，我们采用动量分辨电子能量损失谱测量的谷激子和强烈的高能量峰在有限动量的色散行为。结合精确的Bethe Salpeter方程计算，发现二硫族钨化合物中的高能量宽吸收峰和A激子的自旋极化是由Q谷和KM中点处的非带套跃迁引起的，而二硫族钼化合物中的带套跃迁机制则相反.我们的实验-理论联合研究将为基于TMDC的光电子器件中强高能激子的物理起源和操纵提供见解。
2021-04-01 cond-mat.mtrl-sci
In-situ fabrication of Mo6S6 nanowire terminated edges in monolayer molybdenum disulfide
边缘结构与二维（2D）过渡金属二硫属化物（TMD）及其一维（1D）对应物（即，纳米带，这应该是精确定制的理想应用。在这项工作中，我们报告的形成新的Mo 6S 6纳米线（NW）终止的边缘在单层二硫化钼（MoS 2）通过电子束照射过程结合高温加热在扫描透射电子显微镜（STEM）。实验观察了NW终止边的原子结构和动态形成过程。进一步的分析表明，NW终止边缘可以形成在Mo-锯齿形（ZZ）边缘和S-ZZ边缘上，其可以表现出比原始锯齿形（ZZ）和扶手椅（AC）边缘更高的稳定性。此外，类似的边缘结构也可以形成在MoS 2纳米晶和其他TMD材料（例如MoxW 1-xSe 2）中。我们相信，这些新的边缘结构在二维和一维TMD材料的存在可能会提供新的性能和新的机会，其多功能的应用，包括催化，自旋电子和电子器件。
2018-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Theory of edge-state optical absorption in two-dimensional transition metal dichalcogenide flakes
我们建立了一个解析模型来描述二维半导体过渡金属二硫族化物（s-TMD）纳米片的亚带隙光吸收。该材料系统代表了一个阵列的几层二硫化钼晶体，随机取向的聚合物基质。我们建议，光学吸收涉及电子边缘态和体带之间的直接跃迁，强烈依赖于载流子的人口，并与足够的通量饱和。对于高于带隙一半的激发能，多余的能量被边缘态电子吸收，提高了它们的有效温度。我们的线性和非线性吸收的解析表达式可以证明是有用的工具，在实际的光子器件的设计基于s-TMD。
2016-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Edge-induced Schottky barrier modulation at metal contacts to exfoliated molybdenum disulfide flakes
从层状过渡金属二硫属化物如二硫化钼（MoS 2）获得的超薄二维半导体有望用于最终规模超过Si的晶体管。虽然半导体沟道的缩短被广泛研究，但是沟道的变窄（这对于缩小晶体管也应该是重要的）迄今为止被研究到较小的程度。在这项研究中，缩小机械剥离的二硫化钼薄片的影响进行了研究，根据在Cr/Au接触的沟道宽度依赖的肖特基势垒高度。窄的通道被发现具有较高的肖特基势垒高度，这是由于边缘诱导带弯曲的MoS 2。较高的势垒高度使晶体管性能降低，因为电极接触电阻较高。基于泊松方程的理论分析表明，边缘诱导效应可以通过高掺杂杂质浓度来缓解，但由于杂质诱导的电荷载流子迁移率退化，这种策略应限于大约0.7微米的沟道宽度。因此，在边缘处悬挂键的适当终止对于分层半导体的积极缩放是必要的。
2016-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Contact Research Strategy for Emerging Molybdenum Disulfide and Other Two-Dimensional Field-effect Transistors
近年来，过渡金属二硫属化合物（TMD）的二维层状半导体结构得到了广泛的分离、合成和表征。许多2D材料由于其高迁移率和表现出的带隙而被确定为未来薄膜技术的沟道材料的潜在候选者。虽然许多TMD场效应晶体管（FET）已经被广泛展示，并取得了重大进展，以清楚地了解器件物理，在金属/半导体界面的大接触电阻仍然是一个挑战。从二维器件研究的角度来看，如何最大限度地减小肖特基势垒对接触的影响，从而降低二维材料上金属的接触电阻，是该领域进一步发展的关键。在这里，我们提出了一个审查的接触研究二硫化钼和其他TMD场效应晶体管的基本理解的金属-半导体界面上的二维材料。一个明确的二维半导体材料的接触研究策略，为未来的高性能二维场效应晶体管与积极规模化的尺寸。
2014-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dynamic modulation of phonon-assisted transitions in quantum defects in monolayer transition-metal dichalcogenide semiconductors
通过半导体中的原子点缺陷实现量子局域化具有重要的基础和技术意义。单层过渡金属二硫族化物半导体中的量子缺陷已经被提出作为稳定的和可扩展的光学可寻址自旋量子比特。然而，强自旋-轨道耦合对它们的动力学响应的影响，例如在光学激发下，仍然是难以捉摸的。在这方面，我们研究了自旋轨道耦合对单层过渡金属二硫族化合物，二硫化钼（MoS $_2$）和二硫化钨（WS $_2$）中单个硫族空位缺陷中的电子-声子相互作用的影响。从从头算电子结构理论计算，我们发现，自旋轨道相互作用调整的电子-声子耦合的大小在光学和电荷状态的转变的缺陷，调制各自的效率。这一观察开辟了一个有前途的计划，动态调制材料特性，以调整量子缺陷的局部行为。
2020-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Exciton Relaxation Cascade in Two-dimensional Transition-metal dichalcogenides
过渡金属二硫属化物（TMD）单层的特征在于非常强的库仑相互作用，从而产生结合能为数百meV的紧密结合的激子。激子在TMD的光学响应和超快动力学中起主导作用。因此，对激子动力学的微观理解是这些材料技术应用的关键。尽管这一巨大的重要性，基本的过程中引导的激子的形成和弛豫后的光激发的电子空穴等离子体仍然在很大程度上未被探索。在这里，我们提供了一个完整的量子力学描述的动量和能量分辨激子动力学在单层二硒化钼（MoSe $_2$），包括光激发，激子的形成，辐射复合以及声子诱导的级联状弛豫下降到激子基态。基于所获得的见解，我们揭示了实验可测量的功能，在泵浦-探测光谱的激子弛豫级联提供证据。
2017-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Monolayer Molybdenum Disulfide Nanoribbons with High Optical Anisotropy
二维二硫化钼（MoS2）在下一代电子学和光电子学器件中显示出良好的应用前景。单层二硫化钼可以被图案化成准一维各向异性的二硫化钼纳米带（MNR），其中理论计算预测了新的性质。然而，很少有工作已经进行了实验探索的宽度小于20 nm的MNR的几何限制，可以导致有趣的现象。在这里，我们制备的MNR的宽度在5 nm至15 nm之间的直接氦离子束铣削。光学对比度和拉曼光谱的系统研究揭示了这些MNR的高光学各向异性。MNR中的拉曼模式具有很强的偏振依赖性。除了E'和A' 1峰由于声子限制效应而展宽外，对应于振动态密度奇异性的模也被边缘激活。拉曼模式的特殊偏振行为可以用MNR中光吸收的各向异性来解释，偏振光学对比度证明了这一点。该研究为从二维各向同性过渡金属二硫族化合物中探索具有高光学各向异性的准维材料提供了可能。
2015-12-28 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-assisted Photoluminescence from Dark Excitons in Monolayers of Transition Metal Dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物（TMD）的光致发光（PL）光谱显示了亮激子线以下的大量发射峰，但尚未解释所有的发射峰。在这里，我们研究了声子辅助动量暗激子重组的发射轨迹。为此，我们发展了一个微观理论，描述同时激子，声子和光子相互作用，包括一致的多粒子退相。我们解释了由于亮态和暗态的不同配置，在钨基和钕基材料中亮激子下面的PL有很大不同。在良好的协议与实验中，我们表明，WSe $_2$表现出清晰可见的低温PL信号来自声子辅助动量暗激子的复合。
2019-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen-impurity induced unconventional magnetism in semiconducting molybdenum ditelluride
本研究结合多种光谱与理论计算，发现半导体2H-MoTe2处于磁性临界状态，可通过类氢杂质诱导产生非常规磁性，且该磁态能维持到自由表面，有望用于薄膜范德华异质结的磁性组分。
2022-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Phonon Bands in High-Quality Monolayer T' Molybdenum Ditelluride
拓扑非平凡的和化学功能扭曲的八面体（T '）过渡金属二硫属化物（TMDC）是一类近年来引起广泛关注的层状半金属。然而，由于样品在空气中的快速降解，单层（1 L）T '-TMDC（该系统的基本单元）的性质在很大程度上仍然未知。在这里，我们报告说，保护良好的1 L CVD T '-MoTe 2表现出尖锐和强大的本征拉曼光谱带，强度约一个数量级强于散装T'-MoTe 2。高质量的样品使我们能够揭示所有九个偶宇称区中心光学声子的集合，为以前难以捉摸的晶体提供可靠的指纹。通过进行光偏振和晶体取向分辨散射分析，我们可以有效地区分本征模与Te类金属模A（~122 cm-1）和B（~141 cm-1），这是与样品降解。我们的研究提供了一个强大的非破坏性的方法，用于评估样品质量和监测样品降解原位，代表了坚实的进步，了解1 L-T '-TMDCs的基本性质。
2016-12-13 cond-mat.mtrl-sci
The dynamics of copper intercalated molybdenum ditelluride
层状过渡金属二硫属化物是纳米电子和能源应用中的关键材料。需要建立预测模型来了解它们的生长、热机械性能以及与金属的相互作用，以加速将它们纳入商业产品。原子间相互作用势使得能够在器件水平上进行大规模的原子模拟，超出了第一原理方法的应用范围。我们提出了一个ReaxFF反应力场来描述二碲化钼及其与铜的相互作用。我们优化了力场参数，以描述层状MoTe 2在不同阶段的性能，嵌入的Cu原子和簇在其范德华间隙，包括能量，电荷和机械性能的适当描述。训练集由从密度泛函理论计算的第一原理计算的广泛集合组成。我们使用力场来研究单层MoTe 2在Cu（111）表面上的粘附，结果与密度泛函理论吻合得很好，即使这样的结构不是训练集的一部分。我们通过分子动力学模拟表征了Cu离子在外加电场作用下嵌入MoTe 2的迁移率。结果表明，在约0.4 V/A的电场的漂移速度的显着增加，并与铜离子浓度的迁移率增加。
2016-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Anomalous metallic phase in molybdenum disulphide induced via gate-driven organic ion intercalation
过渡金属二硫属化合物具有丰富的相图，其主要特征是超导性和电荷密度波的相互作用，这常常导致电输运性质的异常。在这里，我们采用离子门控技术，实现了可调的，非挥发性的有机离子在二硫化钼（MoS $_{2}$）块体单晶的嵌入。我们证明，这种栅极驱动的有机离子嵌入诱导系统中的强电子掺杂，而不改变原始的$2H$晶体对称性，并触发出现的重入绝缘体到金属的过渡。我们发现，栅极诱导的金属状态表现出明显的异常的电阻率的温度依赖性与一个自然的解释为一个电荷密度波阶段，这是以前观察到的碱金属插层的MoS $_{2}$的发展签名。相对较大的温度下，观察到的异常（$\sim$ $150$ K），结合没有任何迹象的掺杂诱导超导下降到$\sim$ $3$ K，表明这两个阶段可能是相互竞争，以确定电子掺杂的MoS $_2$的电子基态。
2022-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trion Formation Dynamics in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
我们报告带电激子（trion）的形成动力学在掺杂的单层过渡金属二硫属化物（TMD），特别是二硒化钼（MoSe 2），使用共振双色泵浦探测光谱。当共振泵浦激子跃迁时，通过激子-电子相互作用在皮秒时间尺度上产生激子。当泵浦能量从非均匀加宽激子共振的高能量侧调谐到低能量侧时，trion形成时间增加约50%。这一特点可以解释为在无序势中存在局域和离域激子，并表明在TMD中存在激子迁移率边缘。准粒子的形成和转换过程对于解释TMD中的光致发光和光电导是非常重要的。
2015-12-17 cond-mat.mes-hall 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 thermal transport along polycrystalline transition metal dichalcogenides revealed by multiscale modelling for MoS2
过渡金属二硫属化物（TMD）代表了一个大家族的高品质的二维材料具有吸引人的电子，热，化学和机械性能。化学气相沉积（CVD）技术是目前制备少原子层厚、大尺寸TMD薄膜最可靠的方法。然而，在CVD方法中形成的晶界对TMD纳米膜的性质的影响仍然较少探索。因此，在这项研究中，我们的目的是研究沿多晶二硫化钼（MoS2）作为代表成员的TMDs纳米膜家族的热传导。这一目标是通过发展一种结合原子连续多尺度方法来实现的。在所提出的方法中，反应分子动力学模拟进行评估不同的晶界与各种缺陷配置的接触热导。最后通过有限元模拟得到了沿CVD生长的多晶和单层MoS2的有效热导率。这项调查提供的见解可以是有用的，以评估沿各种各样的二维材料和结构的有效热传输。
2017-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Probing the temperature dependence of dielectric function of ternary transition metal dichalcogenides: towards thermo-driven ultrathin photonic components
Yerevan State University（埃里温国立大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
研究探索三元过渡金属二硫属化物介电函数温度依赖性，通过对MoSSe和WSSe在特定光谱区域与温度窗口研究，揭示介电响应规律，利用其光学色散设计近红外光子透镜，为热驱动光电器件创建提供关键见解。
2026-07-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Combining ultrahigh index with exceptional nonlinearity in resonant transition metal dichalcogenide nanodisks
本研究利用3R相多层二硫化钼兼具超高折射率与强二阶非线性的特性，制备支持共振无辐射环形偶极态的纳米盘，实现超百倍二次谐波增强，为高折射率过渡金属二硫化物非线性与量子纳米光子学研究开辟新路径。
2023-08-22 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Direct Visualization of Electric Field induced Structural Dynamics in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
层状过渡金属二硫属化物（TMD）为下一代低维器件几何结构提供了许多有吸引力的特征。由于与原位方法相关的实际和制造挑战，导致可实现的宏观器件特性的原子动力学通常不清楚。在这项研究中，原位透射电子显微镜技术，以了解在发挥作用的结构动力学，特别是在界面和缺陷，在原型膜的单层二硫化钼电偏置下。通过我们的样品制造过程中，我们清楚地确定存在的横向电场的质量传输的存在。特别是，我们观察到，在晶界处存在的空隙相结合，诱导结构变形。电场介导从晶界内部到暴露的表面边缘位置的净空位通量，其在其尾流中留下钼簇。然而，在初始偏置循环之后，质量流量大大减少，并且所得结构在重复偏置过程中保持稳定。我们相信这项工作的见解可以帮助解释这些材料中晶界位置的非均匀加热和优先氧化的观察结果。
2020-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Doping in Hydrogenated Single Layered Molybdenum Disulfide
众所周知，二硫化钼（MoS2）单层中的结构缺陷会强烈改变其性质。因此，深入了解这些结构缺陷以及它们如何影响MoS2的电子性质具有根本的重要性。在这里，我们报告原子氢在单层MoS2中的掺入，以调整其结构缺陷。我们证明了单层MoS2的电子性质可以通过在室温下受控暴露于原子氢来从本征电子（n）掺杂调谐到空穴（p）掺杂。此外，该氢化过程代表了完全饱和存在于MoS2薄片中的硫空位的可行技术。通过高分辨率X射线光电子能谱和密度泛函理论计算证明，在二硫化钼中成功地掺入氢导致电子性质的改变。显微拉曼光谱和角分辨光电子光谱测量显示氢化MoS 2的高质量，证实了我们氢化过程的效率。这些结果表明，MoS2氢化可能是实现过渡金属二硫属化物（TMD）材料与非TMD元素的可调掺杂的重要且有效的方式。
2018-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Load-Dependent Sliding behavior of WSe2-x solid lubricant coating
本文对比研究了磁控溅射沉积的亚化学计量二硒化钨与二硫化钼涂层的宏观及纳米摩擦学性能，发现二硒化钨在潮湿空气中摩擦更低且对湿度敏感性更低，并证实表面摩擦加热是导致摩擦载荷依赖性的关键因素。
2025-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Growth of Transition Metal Dichalcogenides by Solvent Evaporation Technique
过渡金属二硫属化合物（transition metal dichalcogenides，TMD）由于其物理性质和在能量转换和储存方面的潜在应用，近年来引起了人们极大的兴趣。在这类材料中，基于钼、钨、硫和硒的TMD由于其半导体性质和自下而上合成技术的可用性而特别有吸引力。本文报道了一种从金属饱和的硫族熔体中通过气相沉积从过渡金属二硒化物和二碲化物化合物（PtTe 2、PdTe 2、NiTe 2、TaTe 2、TiTe 2、RuTe 2、PtSe 2、PdSe 2、NbSe 2、TiSe 2、VSe 2、ReSe 2）的固溶体中获得高质量晶体的方法。此外，我们显示的稀土金属多硫族化物和NbS 2晶体的合成使用上述过程。大多数得到的晶体具有层状CdI 2结构。我们已经调查了选定的晶体的物理性质，并将它们与文献中报道的最先进的研究结果进行了比较。值得注意的是，1 T-TiSe 2和2 H-NbSe 2晶体中的电荷密度波跃迁分别在TCDW ~ 200 K和~ 33 K下是明确的。角分辨光电子能谱学和电子衍射用于直接访问PtTe 2单晶的电子和晶体结构，并产生最先进的测量。
2020-08-14 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
Large thermoelectric power factor of high-mobility 1T'' phase of transition-metal dichalcogenides
近年来对单层过渡金属二硫属化合物的实验研究表明，这类化合物不仅存在1H相，而且存在许多具有独特物理性质的亚稳相。本文采用第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论，以1T "相为研究对象，系统地研究了MX2（M = Mo，W; X = S，Se，Te）的电子结构和输运性质.其中，只有三种钼化合物在K点处具有较小的直接带隙，这是由于八面体配位畸变[MoS6]所致。对于这三种情况，室温下MoSe 2的空穴载流子迁移率估计为690 cm^2/Vs，远高于其他两种MoX 2。因此，适度的载流子有效质量和弱的电子-声子耦合的组合导致了MoSe 2优异的输运性能。MoSe 2的塞贝克系数在室温下也高达300 10 ^-6 V/K。由于迁移率T ^-1.9与温度有关，且低温下具有较高的塞贝克系数，因此发现MoSe 2在中低温范围内具有较大的热电功率因数，约为6 × 10 ^-3 W/mK ^2。本研究结果表明，1T "MoSe 2可能是一个很好的候选热电材料。
2019-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Effect of Triangular Pre-Cracks on the Mechanical Behavior of 2D MoTe$_2$: A Molecular Dynamics Study
本研究通过分子动力学模拟探究了含不同顶角三角形预裂纹的单层MoTe$_2$在单轴和双轴拉伸下的断裂行为，发现预裂纹参数对其力学性能有显著影响，为相关应变工程设计提供了基础。
2023-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Dynamics of Electron-phonon Coupling in Transition-metal Dichalcogenides
利用飞秒激光时域光谱测量了2 H-MoTe 2大块晶体的超快晶格动力学，研究了载流子-声子相互作用对电子输运性质的影响.在室温下，即使存在非常大密度的光激发载流子，也观察到异常长寿命的相干A1 g声子模。随着激发激光能量密度的增加，衰减速率降低。基于激光能量密度的依赖性，包括诱导显着的声子软化和声子衰减率的特殊下降，我们归因于弱的非谐声子-声子耦合和载流子密度依赖的变形势的电子-声子耦合的长寿命的晶格动力学。
2018-07-28 cond-mat.mtrl-sci
In situ characterisation of nanoscale electromechanical properties of quasi-two-dimensional MoS2 and MoO3
通过局部应变工程精确操纵二维过渡金属二硫属化物和氧化物（TMD& O）的电子能带结构是利用其独特特性用于电子学、光电子学和纳机电系统（NEMS）应用的令人兴奋的途径。这项工作的实验表明，机械诱导的电转换可以在准2D二硫化钼（MoS2）和三氧化钼（MoO3）使用原位电纳米压痕技术工程。它示出，局部应变在这样的准二维层可以诱导载流子输运的改变，从而改变它们的导电行为。这种应变效应提供了一个潜在的工具，用于精确地操纵2D TMD& O的电子输运性质，并了解这种层状材料中原子电子态的相互作用。
2015-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High Performance Molybdenum Disulfide Amorphous Silicon Heterojunction Photodetector
层状半导体如二硫化钼（MoS 2）的一个重要用途是制造新型异质结器件，从而实现使用传统半导体无法实现的功能。在这里，我们展示了一个超快的金属-半导体-金属异质结光电探测器，由二硫化钼和非晶硅（a-Si），上升和下降时间约为0.3毫秒。这是超过一个数量级的改进，传统的a-Si（~5毫秒）和最好的报道二硫化钼设备（~50毫秒）的响应时间。本文介绍的范德瓦尔斯异质结在绿光（商业成像系统中使用的波长）下产生210 mA/W的高光响应度。这种响应度比最好的MoS 2器件大4倍，比商用a-Si器件大2倍。10倍的速度提高和高光响应性为薄膜成像器提供了一个长达数十年的问题的潜在解决方案，并可能在大面积电子产品中找到应用，如生物医学成像和X射线荧光透视。
2013-03-02 cond-mat.mtrl-sci
Spin and valley dynamics of excitons in transition metal dichalcogenides monolayers
过渡金属二硫属化物，即钼和钨的二硫化物和二硒化物的单层表现出与自旋谷锁定效应相关的不寻常的光学性质。特别地，由圆偏振光激发单层选择性地在动量空间中的非等效谷中产生电子-空穴对或激子，这取决于光螺旋度。这允许通过光学光谱学研究载流子和库仑络合物的谷间动力学。本文对过渡金属二硫属化合物单分子膜中的中性激子精细结构及其自旋和谷动力学进行了简要的综述。结果表明，激子中电子和空穴之间的长程交换相互作用是不同谷区的电子-空穴对构成的亮激子快速混合的有效机制.我们讨论了远程交换相互作用的物理起源，并概述了其推导电动力学和$\mathbf k \cdot \mathbf p$的方法。我们进一步提出了一个模型的亮激子自旋动力学驱动的长程交换相互作用和散射之间的相互作用。最后，我们讨论了应用该模型来描述最近的实验数据所获得的时间分辨光致发光和克尔旋转技术。
2015-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Vanadium-Doped Molybdenum Disulfide Monolayers with Tunable Electronic and Magnetic Properties: Do Vanadium-Vacancy Pairs Matter?
本研究结合实验表征与理论计算，揭示了硫空位及其与钒原子的配对对钒掺杂二硫化钨单层磁有序的关键作用，还发现随钒浓度升高体系出现p型行为，为调控二维TMD基稀磁半导体性能提供了依据。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ultrafast Exciton Decomposition in Transition Metal Dichalcogenide Heterostructures
该研究针对层状过渡金属二硫族化合物异质结构的激子弛豫问题，提出第一性原理理论方法计算声子诱导激子分解，发现光激发后飞秒尺度内亮态光学活性降低等现象，揭示了此前未被探索的激子弛豫新起点。
2023-08-23 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
Ultrafast exciton relaxation in monolayer transition metal dichalcogenides
我们研究了一种机制，激子进行超快弛豫在常见的单层过渡金属dichalcogenides。结果表明，在密度为$\approx$ 1 $\times$ 10 $^{11}$ cm $^{-2}$和温度为$ \le 60$ K时，在已知的单分子膜（MoS $_2$，MoSe $_2$，WS $_2$和WSe $_2$）中激子以点状无结构电子空穴准粒子的形式存在.我们评估激子能量弛豫的平均速率，由于声学声子通过变形势和压电耦合机制，并检查激子波函数的传播到垂直于单层平面的区域的效果。结果表明，激子弛豫速率随激子温度的升高而增大，随晶格温度的升高而减小。当计算外推到室温时，与现有的实验数据得到了很好的协议。一个统一的方法，考虑到变形势和压电耦合机制表明，激子弛豫引起的声子是显着的缺陷辅助散射和捕获激子的表面态在单层过渡金属二硫属化物。
2016-06-27 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
Spectroscopic view of ultrafast charge carrier dynamics in single- and bilayer transition metal dichalcogenide semiconductors
准粒子光谱的原子薄的半导体过渡金属二硫属化物（TMDC）和他们的响应的超快光激发关键取决于与底层衬底的相互作用。在这里，我们提出了一个比较的时间和角度分辨光电子能谱（TR-ARPES）的瞬态电子结构和超快载流子动力学的研究在单层和双层TMDC MoS $_2$和WS $_2$在三个不同的衬底：金（111），银（111）和石墨烯/SiC。光激发准粒子的带隙被观察到在我们的系统之间的1.9-2.3 eV的范围内变化。金属上的瞬态导带信号在低于100 fs的时间尺度上衰减，这意味着光致载流子被有效地去除到体金属态。相反，在石墨烯上，我们观察到两个时间尺度上的顺序分别为200 fs和50 ps，在MoS $_2$的导带衰减。这些多个时间尺度的解释俄歇复合涉及MoS $_2$和间隙缺陷状态。在金属上的双层TMDCs中，我们观察到沿价带的激发空穴的复杂的重新分布，该重新分布实质上受到与体金属态的连续体的相互作用的影响。
2021-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Visualization of defect-induced excitonic properties of the edges and grain boundaries in synthesized monolayer molybdenum disulfide
原子薄的二维过渡金属二硫属化合物（TMDC）是下一代纳米光电应用的重要材料。了解合成生长的TMDC的边缘和晶界的纳米级光学行为对于优化其光电性能至关重要。通过远场光学显微镜来阐明二维材料的纳米级光学特性需要衍射受限的光束直径亚微米尺寸。在这里，我们提出了我们的实验工作的空间光致发光（PL）扫描的大尺寸（$\geq 50$微米）单层MoS $_2$生长的化学气相沉积（CVD）使用衍射限制的蓝色激光束斑（波长405 nm）的光束直径小至200 nm，使我们能够探测纳米级激子现象，这是以前没有观察到的。我们发现了几个重要的特征：（i）存在亚微米宽度的条带（ii）存在另一个较亮的宽区域，其由终止于锯齿形外围边缘的拐角处的平行荧光线组成;（iii）在PL谱的边缘处存在一个巨大的蓝移A激子峰，其能量可达$\sim 120$ meV。利用密度泛函理论计算，我们将这种巨大的蓝移归因于氧二聚体在边缘的吸附，这降低了激子结合能。我们的研究结果不仅揭示了缺陷诱导的激子性质，但也提供了一个有吸引力的路线，通过缺陷工程定制的光学性能在TMDC边缘。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonons in Twisted Transition Metal Dichalcogenide Bilayers ("Twistnonics"): Ultra-soft Phasons, and a transition from Superlubric to Pinned Phase
通过相对于二维材料的另一层扭转一层来实现层间耦合的可调谐性提供了操纵声子和相关性质的独特方式。我们把这种声子性质的工程称为“扭转非线性”。采用原子论经典模拟方法研究了扭转对过渡金属双硫族化物（TMD）双层膜中低频剪切（SM）和层呼吸（LBM）模的影响。我们发现，这些低频模式是非常敏感的扭曲，可以用来推断扭曲角。我们发现独特的“超软”相位子模式（频率$\lesssim 1\ \mathrm{cm^{-1}}$，相当于声学模式）的任何非零扭曲，对应于\textit{effective}的莫尔{é}晶格的相对位移的组成层在一个非平凡的方式。与声学模式不同，相位子模式的速度对扭转角非常敏感。随着扭转角减小，（$θ\lesssim 3^{\circ},\ \gtrsim 57^{\circ}$）超软模式表示“出射”软莫尔{é}尺度晶格的声学模式。此外，新的高频SM出现，相同的那些在稳定的双层TMD（$θ= 0\degree/60\degree$），由于在放松扭曲结构的稳定堆叠区域的压倒性增长。此外，我们发现由于亚晶格对称性破缺，$θ\to 0^{\circ}$，$\to 60^{\circ}$的结构弛豫明显不同。我们的研究揭示了一个有趣的$θ$依赖于超润滑钉扎行为的可能性和超软模式的存在，在\textit{all}二维（2D）材料。
2019-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism in MoS2 induced by MeV proton irradiation
二硫化钼，抗磁性层状二硫属化物固体，被发现在室温下暴露于2 MeV的质子束时，显示磁有序。磁化强度随温度的变化表现为亚铁磁行为，居里温度为895 K.利用Raman和X射线光电子能谱学分别在辐照样品中检测到对应于带边声子和Mo价态高于+4的无序模式。讨论了辐照MoS2样品中长程磁有序的可能起源。
2012-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Ultra-confined q2/3- plasmons and optical properties of graphene-transition metal dichalcogenide heterostructures
我们报告了与等离子体激元和光电子学的关键参数，如吸光度和透射率，在2D过渡金属二硫属化物（GrTMD）衬底上的石墨烯单层的范德华异质结构中的有趣的可能性。我们得到的禁带与Rashba自旋轨道耦合依赖的赝塞曼场由于衬底诱导的相互作用的相互作用。这使我们能够获得在有限掺杂的情况下，完全忽略自旋翻转散射事件的介电函数的表达式。我们观察到屏蔽的相对强度几乎是一个常数，相对于载流子密度的变化。与独立的石墨烯相比，GrTMD等离子体激元（可调）的更强的限制能力是我们分析的主要结果;等离子体激元色散产生q2/3行为，而不是众所周知的q1/2行为。我们还发现，吸收率和透射率是频率和栅电压的增函数。这一结果对于利用光电导和光电效应的器件是有用的。
2017-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhanced Reactivity in Janus Transition Metal Dichalcogenide Quantum Dots: Charge-Density Asymmetry and Hydrodesulfurization Potential
本研究利用第一性原理计算分析了Janus过渡金属二硫族化物量子点的电子与结构性质，发现氧化诱导的曲率与电荷局域化显著增强了其加氢脱硫催化潜力，且大尺寸和β型量子点具有更优的稳定性。
2025-04-04 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Light-Induced Transient Polarization Reversal in Rhombohedrally Stacked Bilayer Transition Metal Dichalcogenides via an Electronic Mechanism
University of Trento（特伦托大学）
通过约束密度泛函理论和多体实时模拟，发现菱方堆叠过渡金属二硫族化物双层在光激发下无需层间滑动即可在200飞秒内实现面外极化符号的超快电子反转，为低维铁电体提供了一种新型电子控制机制。
2026-09-04 cond-mat.mtrl-sci
