Beyond the upper limit of magnetic anisotropy in two-dimensional transition metal dichalcogenides
探索二维材料（如石墨烯和过渡金属二硫属化物）中磁各向异性的上限是自旋电子学研究的核心。在本文中，原子尺度的垂直磁各向异性高达每原子100毫电子伏的数量级，这是远远超过通常获得的值在石墨烯和原始的过渡金属二硫属化物，证明在个别钌和锇吸附原子在二硫化钼中的单硫空位。我们进一步提出了一个唯象模型，其中涉及钼a1和吸附原子e'轨道之间的杂化的自旋态转变是磁化重取向的一种可能机制。
2016-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Transport properties of semimetallic transition metal dichalcogenides
外尔半金属需要时间反演对称性（TRS）或晶格反转对称性的破缺。当TRS和反演对称共存时，可能存在一对简并的Weyl点，导致相应的Dirac半金属相。换句话说，狄拉克半金属态可以看作是外尔半金属态的两个副本。在本论文中，我们研究碲基化合物，如Weyl半金属候选MoTe 2和狄拉克半金属候选PtTe 2的过渡金属二硫族化合物的家庭。
2018-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Unsaturated Single Atoms on Monolayer Transition Metal Dichalcogenides for Ultrafast Hydrogen Evolution
大规模实施电化学水裂解制氢需要廉价有效的催化剂来取代昂贵的铂。二硫化钼是最有前途的替代催化剂之一，但其固有活性仍不如铂。因此，有必要探索新的活性位点来源二硫化钼与超快反应动力学，并了解其机制。在这里，我们报告了一个通用的冷氢等离子体还原方法合成不同的单原子坐在二维单分子膜。在二硫化钼的情况下，我们设计并鉴定了一种新型的活性位点，即，不饱和Mo单原子上的共生单层二硫化钼。基于单片微电池测量，该催化剂显示出优异的固有活性，塔菲尔斜率为35.1 mV dec-1，100 mV时的转换频率约为10^3 s-1。理论研究表明，不饱和钼原子通过杂化作用增强了吸附的氢原子与基体的结合强度，从而提高了催化剂的吸放氢动力学性能，提高了催化剂的放氢活性。这项工作为制备用于水裂解和其他电化学过程的高效电催化剂提供了新的思路，并提供了在二维单分子膜上合成单原子的一般方法。
2020-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Stability of metallic edges and Fermi-level pinning in transition-metal dichalcogenide nanoribbons
MoS $_2$的纳米带呈现出独特的电子结构，该电子结构由金属边缘限定的半导体块体组成;这同样适用于其他过渡金属二硫属化物（TMD）（Mo-、W-、S $_{2}$、Se $_{2}$）。我们进行第一性原理计算的TMD纳米带与重建之字形金属终止的边缘，包含硫族吸附原子。当硫族元素的化学势接近固体的能量时，所有的纳米棒都具有正的边能，而当化学势高时，所有的纳米棒都具有负的边能。用两个硫族元素吸附原子的重建预计是最稳定的一个。在所有纳米带中，在其边缘附近发现金属相，该金属相的费米能级低于2D材料的费米能级。
2016-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor-metal transition in semiconducting bilayer sheets of transition metal dichalcogenides
利用第一性原理计算，我们表明，半导体过渡金属二硫属化物（TMD）的双层片的带隙可以通过施加垂直压缩压力平滑地降低。这些材料在临界压力下经历普遍可逆的半导体到金属（S-M）转变。S-M跃迁是由于层间相互作用通过金属到硫族元素的电荷转移而引起的费米能级的简并度的提升。利用混合泛函和GW方法对S-M跃迁进行带隙修正后，仍能再现S-M跃迁。在宽能量范围内以受控方式调节TMD带隙的能力为其在一系列应用中的使用开辟了可能性。
2012-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Origin of the Counterintuitive Dynamic Charge in the Transition-Metal Dichalcogenides
本文基于密度泛函理论研究了过渡金属二硫族化合物的化学成键特性。三角形过渡金属二硫属化物的动态电荷非常大，而在它们的六方对应物中，它们的符号甚至是违反直觉的，即过渡金属带负电荷。这种现象不能简单地用静态原子电荷的变化来理解，因为它是局部极化变化的结果。我们提出了我们的理论理解这些现象的基础上的微扰系统的静态电场的响应，并通过调查附近的费米能级的分子轨道的杂化。此外，我们还建立了有机化学中玻恩有效电荷的符号与$π$ -背键之间的联系，并提出了一种实验方法来验证过渡金属二硫族化合物中动力学电荷的符号.
2017-02-12 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen storage in pristine and Janus transition-metal dichalcogenide monolayers: electronic origins, coverage effects, and finite-temperature stability
Federal University of Goiás, Institute of Physics（戈亚斯联邦大学物理研究所）
本研究通过DFT和AIMD模拟揭示了Janus过渡金属二硫化物单层中氢气吸附的电子起源、覆盖效应及热稳定性，发现Ni和Pd基系统在氢气存储中表现最优。
2026-01-01 cond-mat.mtrl-sci
Local-field effects on the plasmon dispersion of two-dimensional transition metal dichalcogenides
二维过渡金属二硫属化合物（TMD）作为石墨烯的替代物，在光电子领域具有很高的应用潜力，正受到越来越多的关注。在这里，我们考虑两个原型的金属二维TMD，NbSe $_2$和TaS $_2$。使用第一性原理的方法，我们调查的本地化带内$d$等离子体激元的均匀电子气的基础上，不能建模的属性。最后，我们通过带间跃迁和局域场效应之间的相互作用讨论了降维对等离子体色散的影响。这一结果可以用来调整这些新型2D材料的等离子体特性。
2013-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Biaxial strain in atomically thin transition metal dichalcogenides
在单层半导体过渡金属二硫属化物中的应变工程旨在通过施加外部应变来调节它们的带隙能量并修改它们的光电性质。在本文中，我们研究了过渡金属dichalcogenides单分子膜沉积在聚合物基底的双轴应变下的应用，拉伸和压缩。我们可以通过改变衬底温度来控制施加的双轴应变的量，使衬底热膨胀或压缩。在用有限元模拟模拟了衬底应变传递过程后，我们对四种过渡金属二硫属化合物单层膜（MoS 2，MoSe 2，WS 2，WSe 2）在双轴应变下进行了微差光谱分析，并测量了它们的光学性质。对于拉伸应变，我们观察到红移的带隙，达到高达94毫电子伏/%的单层WS 2沉积在聚丙烯的情况下的值。所观察到的带隙位移作为衬底延伸/压缩的函数遵循顺序WS 2> WSe 2> MoS 2> MoSe 2。
2018-04-30 cond-mat.mtrl-sci
Detuning dependence of high-order harmonic generation in monolayer transition metal dichalcogenides
从理论上研究了单层过渡金属二硫属化物（TMDC）中高次谐波产生的失谐效应。与传统材料中的HHG相比，TMDC显示出相对于入射电场的平行和垂直发射。我们发现这种反常发射可以通过入射电场的频率失谐来人为控制，即，平行和垂直的HHG可以被多光子共振强烈增强。这一独特的现象将为TMDCs中高次谐波的控制提供一条新的途径，并将促进新型光学器件的实现。
2017-10-23 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
Valley splitting in the transition-metal dichalcogenides monolayer via atoms adsorption
本文用第一性原理计算研究了过渡金属二硫属化物单分子膜的谷简并劈裂。当过渡金属原子被吸附到单层膜表面时，系统中引入了局域磁矩。过渡金属原子局域磁矩引起的塞曼效应提高了谷简并度。当我们只能激发一个谷的载流子时，由于谷分裂，可以获得反常电荷、自旋和谷霍尔效应。谷分裂取决于磁化方向，因此可以通过外部磁场连续调谐。这种可调谷分裂提供了一个实用的途径，探索基于自旋和谷自由度的设备范例。
2016-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the optical dielectric function of transition metal dichalcogenide monolayers: MoS2, MoSe2, WS2 and WSe2
我们报告了四种过渡金属二硫属化物：MoS 2，MoSe 2，WS 2和WSe 2，光子能量为1.5 - 3 eV的单层膜的复杂面内介电函数的测定。从反射光谱使用Kramers-Kronig约束变分分析的结果。从介电函数，我们得到的绝对吸收的单分子膜。我们还提供了相应的散装材料的单层的介电函数的比较。
2016-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Analysis of a Two-Dimensional Metallic/Semiconducting Transition-Metal Dichalcogenide NbS2//WSe2 Hybrid Interface
我们报告了一个单层厚的横向异质结构（LH）加入两个不同的过渡金属二硫属化物（TMDC）：NbS 2和WSe 2的第一原理理论研究。NbS 2//WSe 2 LH可以被认为是导电（NbS 2）/半导体（WSe 2）二维（2D）混合异质结的原型示例。我们首先生成和验证现实的NbS 2//WSe 2 LH的原子模型，推导出它们的能带结构，并将其进行碎片分解和静电势分析，以提取一个简单但定量的模型，这个界面系统。还研究了化学计量波动模型，发现不会改变定性情况。然后我们进行电子输运模拟，通过能带排列分析来分析它们。我们的结论是，NbS 2//WSe 2 LH出现作为一个强大的无缝面内2D模块化结的光电器件超越目前的小型化技术的潜在用途。
2020-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Defect-induced modification of low-lying excitons and valley selectivity in monolayer transition metal dichalcogenides
利用量子化学从头算和Bethe-Salpeter方程计算方法研究了过渡金属二硫属化合物中点缺陷缺陷对单层结构光学性质的影响。我们发现，硫族元素空位在价带的准粒子连续谱中引入了未占据的隙内态和占据的共振缺陷态。这些缺陷态产生许多强束缚的缺陷激子，并与原始系统的激子杂交，从而降低谷选择性圆二色性。我们的研究结果提出了一种通过缺陷工程来调节自旋谷偏振和其他光学性质的途径。
2018-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Proton-driven patterning of bulk transition metal dichalcogenides
过渡金属二硫属化合物（TMDs）在几个原子厚度的极限下，表现出许多吸引人的电子、光学和结构性质。将这些特性图案化的可能性对应用和基础研究产生了巨大的影响。在这里，我们展示了空间控制的光发射，晶格变形，和氢存储在散装TMD。通过低能量质子辐照，我们创造了独特的有利条件，为生产和积累的分子氢只有一个或几个单层下的散装WS 2，WSe 2，WTe 2，MoSe 2和MoS 2样品的晶体基面。H2在其中产生聚结形成气泡，这导致一个X-M-X平面的局部膨胀。这最终导致在10个大气压下产生充满分子氢的原子级薄圆顶。圆顶在室温以上发出强烈的光，可以无限期地储存H2。它们可以以所需的密度、良好有序的位置和从纳米到微米尺度可调的尺寸生产，从而为二维材料的可管理和耐用的机械和电子结构化提供模板。
2022-06-09 cond-mat.mtrl-sci
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
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
Transition-metal dichalcogenide heterostructure solar cells: A numerical study
我们评估了$p$ - $i$-$n$太阳能电池中的隧穿短路电流密度$J_{TU}$，其中过渡金属二硫属化物异质结构（MoS $_2$ /WS $_2$超晶格）嵌入本征$i$区域中。研究了不同阱宽、势垒宽、费米能级和$i$区量子阱数对$J_{TU}$的影响。对于由于$i$ -区域中相邻势阱之间的电荷载流子的逃逸和重新捕获而产生的电子电流$J_{TH}$执行类似的分析。研究了在300 K - 330 K温度范围内$J_{TU}$和$J_{TH}$之间的相互作用。在超过310 K的温度下，电子电流明显超过隧穿电流，这是异质结构太阳能电池的理想属性。这项工作证明了单层过渡金属二硫属化物的多功能性时，用作制造材料的范德华异质结构太阳能电池。
2016-07-24 cond-mat.mtrl-sci
An altermagnetic materials library in intercalated transition-metal dichalcogenides
Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本文通过第一性原理研究了磁性掺杂过渡金属二硫化物中的交替磁性现象，发现几种材料在费米能级处具有显著的自旋分裂。
2026-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Band alignment of two-dimensional transition metal dichalcogenides: application in tunnel field effect transistors
基于二维材料的垂直堆叠的隧道场效应晶体管（TFFET）对于低功率逻辑器件是令人感兴趣的。单层过渡金属二硫属化物（TMD）具有相当大的带隙，在构建用于TFET应用的pn结（偶）方面显示出希望。能带取向信息对于实现具有优异电子隧穿效率的断裂间隙结是必不可少的。通过密度泛函理论计算，我们认为VIB-MeX_2（Me= W，Mo; X= Te，Se）作为n型源极，IVB-MeX_2（Me = Zr，Hf; X= S，Se）作为p型漏极是一种有前途的单层TMD对.
2013-08-04 cond-mat.mtrl-sci
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
Surface phases of the transition-metal dichalcogenide IrTe2
过渡金属二硫族化合物IrTe 2由于具有条纹晶格、电荷有序性和超导电性而受到人们的关注。利用低能电子衍射（LEED）和扫描隧道显微镜（STM）研究了IrTe 2的表面结构。观察到一个复杂的条纹晶格调制作为温度的函数，这表明冷却和变暖之间的滞后。虽然体5x1和8x1相出现在高温下，但表面基态具有体中看不到的6x1相，并且表面转变温度与体不同。表面的对称性破缺产生了一个完全不同的相图，几个周期性的共存类似于魔鬼的楼梯行为。
2016-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Improved chemical vapor transport growth of transition metal dichalcogenides
在化学气相传输法（CVT）生长过渡金属二硫属化物晶体过程中，传输剂的选择起着关键作用。我们研究了各种化学元素和化合物对TiSe 2、MoSe 2、TaS 2和TaSe 2生长的影响，发现纯I2最适合生长TiSe 2，而过渡金属氯化物对Mo-和Ta-硫属化物的性能最好。在CVT过程中使用TaCl 5作为运输剂允许选择性地生长TaS 2和TaSe 2的多晶型物，并报道了最佳生长条件。此外，通过使用TaCl 5并调整温度和卤素起始比率，可以生长化合物TaS 2、TaSe 2、TaTe 2、TaS 3和TaSe 3的晶须。
2014-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Orientation dependence of high-harmonic generation in monolayer transition metal dichalcogenides
从理论上研究了单层过渡金属二硫属化物（TMDC）中高次谐波产生（HHG）的取向依赖性。我们发现，不同于传统的固态和原子层状材料，如石墨烯，平行和垂直的发射相对于入射电场存在于TMDC。有趣的是，平行（垂直）发射主要只包含奇（偶）阶谐波。两个谐波在晶体学取向上显示出相同的周期性，但相位相反。这些特殊的行为可以理解的基础上的偶极矩在TMDC，它反映了原子轨道和晶格结构的对称性。我们的研究结果与最近的实验结果在定性上是一致的，并为固态材料的高次谐波光谱提供了可能性。
2017-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Bonding Charge Density and Ultimate Strength of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
二维（2D）半导体过渡金属二硫属化物（TMD）可以承受大的变形而不断裂或非弹性松弛，使得它们在新型应变工程和柔性电子和光电子器件中的应用具有吸引力。在这项研究中，我们的特点是单层VI族TMDs的力学响应大弹性形变，使用第一性原理密度泛函理论计算。我们发现，这些二维材料的极限强度和整体应力响应强烈影响其化学成分和加载方向。我们表明，所观察到的机械行为的差异可以归因于在过渡金属原子和硫属元素之间的区域中的被占用的杂化电子态的空间再分布。尽管过渡金属和硫属元素之间存在很强的共价键，但我们发现可以建立一个简单的线性关系来描述机械强度对从过渡金属原子到硫属元素的电荷转移的依赖性。
2013-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Pump-driven opto-magnetic properties in semiconducting transition-metal dichalcogenides: an analytical model
本文建立解析模型，描述单层过渡金属二硫化物在圆偏振光泵浦下法拉第/克尔旋转的能量特征及其由自旋守恒与翻转过程决定的时间演化。
2025-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Kolmogorov-Crespi Potential For Multilayer Transition Metal Dichalcogenides: Capturing Structural Transformations In Moiré Superlattices
本文建立了层间Kolmogorov-Crespi（KC）势参数，研究了四种过渡金属二硫属化合物（TMD）：MoS $_2$，WS $_2$，MoSe $_2$和WSe $_2$的结构特征.我们还提出了一个混合规则，以扩大其异质结构的参数。最近的研究表明，双层扭曲微结构的莫尔超晶格在靠近价带边缘处存在剪切孤子、拓扑点缺陷和超平带。在DFT水平上进行结构弛豫是研究这些系统的主要瓶颈。我们表明，参数化KC势可以用来获得原子弛豫与DFT弛豫很好的协议。此外，使用DFT和所提出的力场松弛的莫尔超晶格产生非常相似的电子能带结构。
2019-03-24 cond-mat.mtrl-sci
Laser-Assisted Chemical Modification of Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
激光辅助化学改性超薄过渡金属二硫属化物（TMD），局部取代硒的硫原子。光转换过程发生在受控的反应性气体环境中，并且通过原位实时拉曼和光致发光光谱监测非均相反应速率。空间局部化的光转换导致了具有化学上不同的域的异质TMD结构，其中膜的初始高结晶质量在该过程中不受影响。这已经通过透射电子显微镜以及拉曼和光致发光空间图得到进一步证实。我们的研究表明，激光辅助化学转化的潜力，按需合成的异质二维材料与纳米器件中的应用。
2018-04-26 cond-mat.mtrl-sci
Interatomic potential theory on the phase transition of charge density wave in transition metal dichalcogenides
过渡金属二硫族化物的电荷密度波（CDW）的模式和周期表现出复杂的相图，取决于压力，温度，金属嵌入，或硫族合金。在唯象朗道自由能模型的背景下，相图已经被理解，但它们背后的微观机制仍然不清楚。在这里，我们提出了一个新的微观理论的基础上的原子间势，并明确计算了温度依赖的相图使用从第一性原理计算提取的原子间势。利用详细的原子结构，计算得到的单层H-TaSe 2相图成功地再现了实验特征，如公度锁定和条纹相。我们的工作表明，电荷密度波的复杂行为起源于相对简单的原子间势结构，并阐明了晶格非谐性对CDW相变的作用。
2022-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Molecule signatures in photoluminescence spectra of transition metal dichalcogenides
单层过渡金属二硫属化物（TMD）显示出最佳的表面积与体积比，因此是新型分子传感器器件的有前途的候选者。最近预测，可以通过激活钨基TMD的吸收光谱中的光学不可接近（暗）激子态来检测表现出大偶极矩的某类分子。在这项工作中，我们研究了光致发光光谱中的分子特征，这些分子特征依赖于许多不同的实验可获得的量，例如激发密度、温度以及分子特性，包括偶极矩及其取向、分子-TMD距离、分子覆盖度和分布。我们表明，在某些最佳条件下，甚至室温下检测的分子可以实现。
2017-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Layered transition metal dichalcogenides: promising near-lattice-matched substrates for GaN growth
大多数III族氮化物半导体生长在非晶格匹配的衬底上，如蓝宝石或硅，这是由于获得原生GAN衬底的极端困难。我们发现，几个层状过渡金属二硫属化物是密切晶格匹配的GAN和报告的GAN的生长范围内的这种层状材料。我们报告的GAN的生长的详细研究的机械剥离片WS $_2$和MoS $_2$的金属有机气相外延。结构和光学特性表明，无应变，单晶岛的GaN上获得的硫属化物薄片。我们从这些层获得了强的近带边发射，并分析了它们的温度依赖的光致发光特性。我们还报告了在CVD MoS $_2$上大面积外延生长GAN的概念验证演示。我们的研究结果表明，过渡金属二硫属化物可以作为一种新的近晶格匹配的氮化物生长衬底。
2015-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Underlying Structure-Activity Correlations of 2D Layered Transition Metal Dichalcogenides-Based Electrocatalysts for Boosted Hydrogen Generation
氢燃料具有高能量密度和可再生性，是替代传统化石燃料的理想能源。电化学水裂解也被认为是一种可持续的，清洁的和生态友好的方法，用于析氢反应（HER），但仍然不能发现一种更便宜，地球丰富和类似有效的替代铂作为HER催化剂。最近，二维过渡金属二硫属化物（TMDs）被证明可以大大增强HER活性。在此，我们的工作提供了一个洞察到最近的进展，在二维TMD为基础的HER的组成-表征-建设的指导方针。在背景介绍之后，介绍了基于二维TMD的几个研究成果，并对二维TMD的调制策略进行了综合分析，目的是增加活性位点，提高本征活性，改变电子态。最后，2D TMD电催化剂的未来机遇和挑战的简要特点。
2021-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Interfacial interaction in monolayer transition metal dichalcogenides (MX2)/metal oxide heterostructures and its effects on electronic and optical properties: The case of MX2/CeO2
二维过渡金属二硫属化物（MX 2）/金属氧化物异质结构显示出独特的物理性质，使其成为从太阳能到太阳能转换的各种应用的有前途的材料。理解界面相互作用对于设计具有优异性能的异质结构是非常期望的。本文利用密度泛函理论系统地研究了MX2（M=Mo，W; X=S，Se）/CeO 2异质结中的界面相互作用及其对电子和光学性质的影响。结果表明，MX_2/CeO_2界面相互作用主要取决于硫族元素（X）。特别地，异质结构的带隙变化和导带最低或价带最高处的重要电子态由界面相互作用的强度决定。具有相同硫族元素（X）的MX 2/CeO 2异质结构具有从紫外到近红外的相似吸收光谱。这些结果表明硫属元素（X）是调整MX2/金属氧化物异质结构性能的关键因素。
2016-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition in type II heterostructures based on transition metal dichalcogenides
解析地解决了过渡金属二硫属化物Ⅱ型异质结中载流子间库仑相互作用的屏蔽问题。在足够高的载流子密度下，得到层间激子能量的密度依赖性。层间激子的能量在金属-绝缘体转变点趋于零。所提出的计算方案使得有可能找到这种转变的密度的温度依赖性。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge-separated electron-hole liquid in transition metal dichalcogenide heterostructures
被认为是基于过渡金属二硫属化物的单层（双层）的II型异质结构中的电子空穴液体的形成的可能性。它表明，额外的山谷中的导带，这是存在于双层，需要其观察。用变分法求出了层间激子的结合能。给出了电子-空穴液体复合线形状的解析公式。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic exciton states mixing and non-linear optical properties in transition metal dichalcogenide monolayers
过渡金属二硫属化物单分子膜的光学性质由Wannier-Mott激子控制，形成一系列的$1s$，$2s$，$2p$，.类氢态发展了激子激发态能谱精细结构理论。我们预测，$p$ -和$s$ -壳激子混合由于特定的$D_{3h}$点对称的过渡金属二硫属化物单层。因此，$s$ -和$p$ -壳层激子在单光子和双光子过程中都有活性，提供了有效的二次谐波产生机制。计算了相应的非线性极化率的贡献。
2017-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton complexes in low dimensional transition metal dichalcogenides
本文利用分数维空间方法研究了低维过渡金属二硫属化合物（LTMDCs）层状结构的激子性质。分析了不同层数的LTMDCs中激子、三电子和双激子的结合能，并将其与维数参数$α$联系起来，从而提供了对材料系统的临界电光特性（相对振子强度、吸收光谱、激子-激子相互作用）的深入了解。$α$的有用性突出了它的物理机制的独立性的几何结构的约束效应。我们的估计的激子复合物的单层配置的过渡金属dichalcogenides的结合能建议一个非共线结构的trion和一个正电子素分子样的正方形结构的双激子。
2014-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable structure-activity correlations of molybdenum dichalcogenides (MoX$_2$; X= S, Se, Te) electrocatalysts via hydrothermal methods: insight into optimizing the electrocatalytic performance for hydrogen generation
在碱性HER中低浓度的质子供体，随后导致额外的水吸附和解离步骤，确定了活性位点的价值（边缘和基底位点）和晶相在降低额外活化势垒和/或优化H* 吸附动力学中的作用;此外，基于形态学的突出特征层状二硫属钼族化合物的结构（表面积、厚度、缺陷、无序和结晶度）确定了活性位点和相的作用，以进行更可解释和可行的结构-活性分析。在这种情况下，水热合成方法是用来表现出一个明确的映射之间的纳米结构/纳米表面设计和实际HER性能通过调整关键的实验参数。在这篇文章中，MoX $_2$纳米结构在不同的物种（X = S，Se，Te），添加的反应物（Se金属前体和NaBH 4还原剂）的摩尔比和水热温度被认为是调制的结构和优化的HER性能。
2021-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Binding energies and spatial structures of small carrier complexes in monolayer transition metal dichalcogenides via diffusion Monte Carlo
采用基态扩散蒙特卡罗方法研究了二维过渡金属二硫属化物材料中激子、三激子和双激子的结合能和载流子几率分布。我们比较这些结果近似变分计算，以及类似的Monte Carlo计算与简化的载流子相互作用势。我们的研究结果突出了近似方法的成功和失败，以及确定单层过渡金属二硫属化物材料中的小载体络合物的稳定性的物理特征。最后，我们讨论了与最近的实验的协议和分歧点。
2015-08-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Review of Ultrafast Spectroscopy Studies of Valley Carrier Dynamics in Two Dimensional Semiconducting Transition Metal Dichalcogenides
二维层状过渡金属二硫属化合物为未来基于谷的信息处理提供了新的机会，也为研究激子效应提供了理想的平台。在各种器件物理的中心，对他们可能的电子和光电应用是理解各种多粒子电子态的动态演化，特别是激子占主导地位的TMD的光电响应，在新的背景下的自由度谷。在这里，我们提供了一个简单的回顾，在使用螺旋度分辨超快光谱，特别是超快泵浦探测光谱，研究半导体单层过渡金属二硫属化物谷相关的多粒子电子态的动态演化的实验进展。
2016-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trion gas, electron-hole liquid, and metal-insulator transition in doped heterostructures based on transition metal dichalcogenides
研究了掺杂对过渡金属二硫族化合物异质结构中电子空穴液体参数的影响。绘制了弹流润滑相图。结果表明，对于高温紧束缚弹流润滑的形成，以及从半导体态（激子态）到半金属态（电子-空穴等离子体/液体）的转变，在能带中掺杂更多的谷是有利的.采用修正的Mott判据和屏蔽势变分计算方法研究了从氚气体到电子空穴等离子体的转变。研究了在无激光激发的平衡态下掺杂对金属-绝缘体相变的影响。
2022-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrically switchable valley polarization, spin/valley filter, and valve effects in transition-metal dichalcogenide monolayers interfaced with two-dimensional ferromagnetic semiconductors
过渡金属二硫属化物单层中的电子谷驱动新的物理学，并允许设计多功能架构的应用。我们建议通过能带工程来操纵这些系统中的自旋/谷滤波器和阀器件的电子谷。在我们的策略中，电子谷直接耦合到二维铁磁体的自旋极化态，而不是在以前的研究中广泛使用的磁邻近效应。我们发现，这种耦合的结果在谷选择性的间隙开放，由于自旋动量锁定在过渡金属二硫属化物单层。这种物理现象引起了各种意想不到的电子性质和现象，包括半金属性，电可切换的谷极化，自旋/谷过滤器和阀效应的过渡金属二硫属化物单层。基于第一性原理计算，我们在MoTe $_2$/CoCl $_2$和CoCl $_2$/MoTe $_2$/CoCl $_2$ van der Waals异质结中进一步证明了我们的想法.因此，我们的研究提供了一种新概念器件的过渡金属二硫属化物单分子膜的电子谷工程的方法。
2021-11-12 cond-mat.mes-hall 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
Novel High-Mobility Field-Effect Transistors Based on Transition Metal Dichalcogenides
我们报道了基于过渡金属二硫属化物的新型场效应晶体管（FET）的制备。这些层状无机半导体的单晶的独特结构使得能够制造具有固有低场效应阈值和高载流子迁移率的FET，其与最好的单晶Si FET中的迁移率相当（室温下基于WSe 2的FET中的p型电导率高达500 cm 2/Vs）。这些新颖的FET展示了双极操作。由于机械柔性，它们在“柔性”电子产品中具有应用潜力。
2004-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mass Renormalization in Transition Metal Dichalcogenides
结果表明，过渡金属二硫属化物的三重旋转对称性导致库仑诱导重整化的有效电子和空穴质量附近的$K$ -点的布里渊区。重整化的大小取决于电介质的配置。自由悬浮的MoS $_2$单层的有效激子质量$m=0.4 m_0$变为具有hBN封装的$m= 0.35 m_0$。质量重整化增加了激子的结合能，降低了激子的抗磁位移和回旋频率。与高场测量的激子抗磁位移的详细比较显示出极好的一致性。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical fingerprint of dark 2p-states in transition metal dichalcogenides
我们提出了一个微观研究在无序存在下的过渡金属二硫属化合物的高激子态。我们发现，几何相位取消了2s和2p状态的退化，一个显着的无序诱导的耦合亮暗态提供了一个策略，以规避光学选择规则。作为证明，我们在WS $_2$的吸收光谱中发现了暗2p态的直接指纹。通过激子无序耦合的光学选择规则的预测软化是一般性的，因此适用于相关的二维半导体。
2016-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Slippery paraelectric transition metal dichalcogenide bilayers
传统的铁电体经历热诱导相变，由此它们的结构对称性增加。相关的高对称性结构被称为{ \em顺电}。铁电过渡金属二硫属化物双层膜最近已被证明是顺电的，但没有太多的原子结构的这样一个阶段说。正如通过包括分子动力学的数值计算所发现的，它们的顺电性只能归因于具有相反的本征极化的铁电相的时间平均，其切换需要宏观上大的区域一致地滑移。
2022-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically bright $p$-excitons indicating strong Coulomb coupling in transition-metal dichalcogenides
结果表明，本征悬浮半导体过渡金属二硫属化物中的强库仑耦合可以超过激子基态所需的临界值。偶极允许的光学激发则对应于激子内跃迁，使得狄拉克点附近的光学亮激子跃迁具有类$p$对称性，而类$s$态是偶极禁止的。大的本征耦合强度似乎是半导体过渡金属二硫属化物的一般性质，并且即使在像SiO $_2$这样的典型衬底上生长的样品中也可以观察到以光学选择规则形式的强库仑耦合签名。对于WS $_2$和WSe $_2$的例子，计算的激子共振能量与最近的实验表现出良好的协议。
2015-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport Theory of Monolayer Transition-Metal Dichalcogenides through Symmetry
我们提出了一个理论，阐明了主要的动量和自旋弛豫过程的电子，空穴和热激子在单层过渡金属二硫属化物。我们扩大弯曲声子引起的自旋翻转，并表明自旋弛豫是超快的电子在独立的膜，而在支持膜减轻。由于与弯曲声子的相互作用，这种行为在尊重镜像对称的二维膜中是普遍的，并且它导致迁移率和自旋弛豫之间的违反直觉的逆关系。
2013-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Out-of-plane carrier spin in transition-metal dichalcogenides under electric current
在由铁磁体和重金属组成的多层膜中，由于Rashba自旋-轨道耦合作用，外加电流诱导出面内载流子自旋，而不存在面外分量。通过对称性论证和第一性原理计算，我们提出了铁磁过渡金属双硫族化合物单层膜中可以出现离面载流子自旋。单层中的固有自旋-轨道耦合提供谷对比塞曼型自旋分裂以产生垂直诱导自旋。可以利用电流方向来调整诱导自旋，并伴有谷极化。奇异的自旋积累为垂直磁化翻转和谷的电控制铺平了道路。
2019-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Various Applications of Transition Metal Dichalcogenides
TMD最近因其原始功能而备受关注。首先，它们具有范德华相互作用的分层结构。其次，它们具有不同的相，影响一定程度的各向异性。最后，它们具有优异的载流子迁移率。在这篇综述中，基于这些特征，该杂志展示了TMD如何应用于各种行业。将处理的主要应用是生物医学和电子应用。
2021-12-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Emerging Device Applications for Semiconducting Two-Dimensional Transition Metal Dichalcogenides
随着剥离和合成技术的进步，最近已经分离和表征了半导体过渡金属二硫属化物的原子薄膜。它们的二维结构，加上在电磁波谱的可见光部分的直接带隙，表明适合于数字电子学和光电子学。为此，已经报道了几类高性能设备，以及在理解其物理特性方面的重大进展。在这里，我们提出了一个审查的架构，工作原理和物理的电子和光电子器件的基础上，过渡金属二硫族化物半导体。通过严格评估和比较这些器件与竞争技术的性能，确定了这类新兴电子材料的优缺点，从而为未来的发展提供了路线图。
2014-02-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton-polariton mediated interaction between two nitrogen-vacancy color centers in diamond using two-dimensional transition metal dichalcogenides
本文从量子主方程出发，讨论了金刚石中两个带负电荷的氮空位色心通过激子-极化激元在金刚石晶体附近的二维过渡金属二硫族化物层中传播的相互作用。我们专注于光学1.945 eV跃迁和模型的氮空位色心作为两个层次的（人工）原子。我们发现，相互作用参数和能级重整化常数对氮空位中心到过渡金属二硫族化物层的距离非常敏感。得到了激子-极化激元谱和进入林德布拉德方程的阻尼常数的解析表达式。讨论了激子介导超辐射产生的条件。
2020-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
