单层 MoS$_2$ 选择性化学吸附的应变工程
材料科学
2015-06-18 v1
摘要
纳米材料由于其大的表面积体积比，容易受到化学吸附的影响。这使得能够灵敏地检测吸附的化学物种，进而调节主体材料的性质。最近的研究发现，单层和多层二硫化钼 (MoS) 薄膜对几种重要的环境分子具有超敏感性。在此，我们报告了来自第一性原理计算的新发现，揭示了应变单层 MoS 上 NO 和 NH 的吸附显著增强，并对吸附物和 MoS 层的性质产生重大影响。吸附的 NO 的磁矩可以在 0 和 1 之间切换，应变还诱导了半金属与金属之间的电子相变。NH 的吸附显著削弱了 MoS 层，这解释了先前理论预测与实验测量的 MoS 薄膜强度和断裂应变之间的巨大差异。另一方面，NO、CO 和 CO 的吸附对 MoS 层中的应变条件不敏感。这种对比行为允许对 MoS 上的选择性化学吸附进行灵敏的应变工程，从而有效调节其机械、电子和磁学性质。这些结果为构建基于 MoS 的超高灵敏度纳米传感器和机电器件提出了新的设计策略。
引用
@article{arxiv.1312.5926,
title = {Strain Engineering of Selective Chemical Adsorption on Monolayer MoS_2},
author = {Liangzhi Kou and Aijun Du and Changfeng Chen and Thomas Frauenheim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.5926},
year = {2015}
}
备注
4 figures