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单层过渡金属二硫化物中的挠曲电效应

DOI：10.1021/acs.jpclett.8b03325 期刊：The Journal of Physical Chemistry Letters 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:21:21
摘要： 挠曲电效应——即应变梯度与电荷极化的耦合效应，是调控低维材料电子特性的重要途径。我们的第一性原理计算表明，结构褶皱与波纹会使过渡金属二硫化物（TMD）单层膜产生显著挠曲电效应。这种效应源于褶皱TMD单层膜有限厚度方向上形成的应变梯度，且当TMD褶皱波长减小时，该效应对面外极化的主导作用更为突出?；诘谝恍栽砑扑愫驼褰峁苟猿菩?，我们建立了描述褶皱TMD单层膜总面外极化与挠曲电效应的理论模型。单层TMD中发现的挠曲电效应为其在能量转换器件中的应用提供了新可能。
作者： Wenhao Shi，Yufeng Guo，Zhuhua Zhang，Wanlin Guo
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究单层过渡金属二硫化物（TMDs）因结构褶皱和起伏产生的挠曲电效应及其在能量转换器件中的潜在应用。

研究成果

研究表明，由于结构褶皱和起伏，过渡金属二硫化物（TMD）单层材料中存在显著的挠曲电效应，其强度远超石墨烯和六方氮化硼等其他二维材料。研究团队建立了描述总面外极化和挠曲电效应的理论模型，该模型与密度泛函理论（DFT）计算结果高度吻合。这些发现表明，利用二维TMD材料的褶皱特性，有望开发出纳米级能量转换和传感器件。

研究不足

皱褶MoSe2沿其有限厚度方向上每个Mo原子的应变梯度被近似定义，这可能无法准确反映实际应变梯度。该模型在其他材料或不同条件下的适用性尚未经过广泛验证。

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