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VI族过渡金属硫族化合物中电荷驱动相变的组分依赖性

材料科学 2019-08-21 v3

摘要

若相变可控,具有多稳定相的材料可用作电子与光学应用中的功能组分。已知VI族过渡金属硫族化合物(TMDs,MX2_2,其中M=Mo、W,X=S、Se)会发生电荷诱导的从半导体H相到金属T相的相变。例如,当块体TMDs在碱金属离子插层辅助下被剥离时即发生此现象。然而,实验上难以将组分依赖的相变势垒效应与剥离过程相关的间接效应解耦。本文利用第一性原理计算,研究四种VI族TMDs在锂吸附下不同结构多型间转变的能量学。我们发现,要解释实验结果,需同时考虑带电单层中从H相到金属相的活化势垒以及中性单层中的反向势垒。我们表明,碱处理后WS2_2单层中发现的高金属相比例,可由其在中性态下回到H相的高转变势垒解释。但所计算势垒无法解释某些实验中MoS2_2单层低金属相比例,因此非电子效应亦必发挥作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.02697,
  title  = {Composition Dependence of the Charge Driven Phase Transition in Group-VI Transition Metal Dichalcogenides},
  author = {Urvesh Patil and Nuala M. Caffrey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.02697},
  year   = {2019}
}

备注

9 pages, 4 figures