导读:本文包含了金属硫族化合物论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:金属,化合物,层状,光谱,材料,氮化物,磷酸化。
金属硫族化合物论文文献综述
杨志,李泊龙,韩雨彤,苏晨,陈辛未[1]（2019）在《二维过渡金属硫族化合物纳米异质结气体传感器研究进展》一文中研究指出二维过渡金属硫族化合物(2D TMDs)在气体传感方向的应用中具有显着的"先天"优势,表现出如灵敏度高、响应速度快、能耗低以及能在室温下工作等诸多优点.相对单一的2D TMDs而言,基于2D TMDs纳米异质结的气体传感器展现出更加优越的气体传感性能.本文将系统总结2D TMDs纳米异质结气体传感器的研究进展,尤其是2D TMDs与金属氧化物、金属硫化物、碳基纳米材料以及量子点之间形成的纳米异质结设计、构效关系以及传感机理等关键科学问题.传感材料和传感机制上的创新对提升传感性能并拓展传感功能具有重要的科学意义.通过对纳米异质结气敏机理的深入探究,有望实现纳米异质结结构的人为设计和可控制备,提高室温下对目标气体的高灵敏选择性识别和检测.在纳米异质结的结构设计上,以TMDs材料为导电主体,在其表面生长各种纳米结构,通过对纳米异质结表面酸碱性、功函数、气体分子极性以及纳米异质结与气体分子之间的氧化还原反应性质进行调控,来构筑基于TMDs的纳米异质结.此外,控制负载在二维TMDs上纳米颗粒尺寸小于两倍电子耗尽层厚度,充分发挥纳米颗粒量子限域效应,以纳米颗粒充当传感的"天线分子"或"探针分子",实现对目标气体分子的高灵敏选择性识别和检测.(本文来源于《科学通报》期刊2019年35期）
陆鹏超[2]（2019）在《金属硫族化合物的高压相变及电子结构的第一性原理研究》一文中研究指出过渡金属二硫族化合物是一类新型的准二维材料,这类材料具有可调制的电学、光学性质、良好的化学稳定性和机械柔韧性等特点,因而在二维电子器件、储能材料、催化剂等领域具有广阔的应用前景。另一方面,高压技术是调制材料的晶体结构与电子态的有效手段,被广泛应用于凝聚态物理领域。在本论文中,我们以叁种典型的层状金属硫族化合物为例,基于密度泛函理论,研究了层状材料在高压下的晶体结构相变与相关电子结构性质。首先,基于第一性原理计算与晶体结构搜索技术,我们预言了 WTe2在高压下的两种热力学稳定结构,晶型为1T'和2H,对应的热力学稳定压力区间分别为5～10 GPa和10～30 GPa。高压同步辐射XRD实验确认了 1T'-WTe2相的存在,对应的相变临界压力约为4 GPa。1T'结构具有空间反演对称性,因此在常压Td相变为1T'相的过程中伴随着一个电子拓扑相变,由Weyl半金属态变为普通半金属态。电声耦合计算表明,WTe2在高压下的超导相变可能与层间Te-Te原子耦合作用增强导致声子软化有关。同步辐射XRD实验中并没有观察到2H相,相变路径的计算表明这是因为1T'与2H相之间存在较大的相变势垒。紧接着,我们讨论了一种鲁棒的拓扑Weyl半金属态,这种Weyl半金属态受C2T对称性保护,可以在空间反演对称性破缺的非磁材料中实现。如果不考虑自旋轨道耦合,那么这种半金属态包含的Weyl点将携带两个单位的手征荷;在考虑自旋轨道耦合的情况下,这些Weyl点将劈裂为两个手征荷相同的自旋1/2 Weyl点。我们预言了一种原型实际材料——TiS2的高压相(空间群为P-62m),能够实现上述的Weyl半金属态。在TiS2体系中,相反手征的Weyl点距离很远(远远超过TaAs和MoTe2),因而这种Weyl半金属态具有鲁棒性。最后,我们讨论了着名的热电材料SnSe在高压下的物理性质的演变。前人的研究表明SnSe在高压下(～10 GPa)会发生连续的晶体结构相变,由常压α结构变为高压β结构。基于第一性原理计算与高压同步辐射XRD,我们发现SnSe在更高压力下(～27 GPa)会由β结构转变为CsCl结构。高压电输运实验表明,CsCl型SnSe存在超导电性,超导临界温度最大值约3.2 K(～39GPa)。此外,电子能带计算表明,CsCl型SnSe可能是一种拓扑节点线半金属,存在拓扑非平庸的表面态。另外,我们还在TaAs,TiS3,LaRu2P2,SrFe2As2等多个相关体系中系统地研究了由压力诱导的结构和超导相变,并得到了一系列有趣的结果。我们的研究表明,高压能有效诱导晶体结构相变与电子结构相变,是合成新材料、实现新奇电子态的重要手段。(本文来源于《南京大学》期刊2019-08-24）
任洁,腾长久,蔡正阳,潘海洋,刘佳曼[3]（2019）在《一步法可控减薄和掺杂二维过渡金属硫族化合物（英文）》一文中研究指出二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)具有超薄结构,且其电学、光学性质对厚度具有很强的依赖性,近年来备受研究者们的广泛关注.如何控制TMDCs的厚度和掺杂,是其未来应用的关键所在.本文提出了一种简单高效的HAuCl_4处理方法,实现了TMDCs的一步法可控减薄和掺杂,可以制备出薄层及单层TMDCs,同时实现了对MoS_2的可控p型掺杂.本文系统研究了关键实验参数的影响,并基于此提出了金插层辅助减薄和掺杂TMDCs的机理.研究还发现该方法具有普适性,可以实现对多种TMDCs的可控减薄,包括MoSe_2,WS_2, WSe_2.电学测试表明, HAuCl_4处理后的MoS_2纳米片具有更高的场效应晶体管开关比,其阈值电压向正电压方向偏移.本工作提出的这种控制二维TMDCs材料厚度和掺杂的方法,对其未来在高性能电子和光电器件的应用具有一定参考价值.(本文来源于《Science China Materials》期刊2019年12期）
田列[4]（2019）在《MX_2（M=Mo;X=S）型过渡金属硫族化合物的光催化性能研究》一文中研究指出二硫化钼(MoS_2)由于其具有独特的层状晶体结构及物理化学特性,使其在光催化应用领域受到了极大的关注。较厚的块体MoS_2为1.2eV的间接带隙而单层或少层MoS_2纳米片(二维纳米材料)则为1.96eV的直接带隙。由于量子效应与MoS_2纳米材料独特的能带结构使其能够充分利用吸收可见光,如今MoS_2纳米材料已经被广泛应用于光催化,太阳能电池,光电器件和场效应管等众多领域。为了进一步提升MoS_2的光催化性能,研究者通过掺杂、修饰和形成复合材料等主要手段对MoS_2进行改性,这对促进新型二维光催化材料的设计和高效利用具有重要的实际意义。本文主要研究MoS_2的光催化性能。主要内容如下:一、简单水热法与化学还原法制备Au纳米颗粒(Au NPs)负载的混合相MoS_2(1T@2H-MoS_2/Au)纳米片结构。经过XRD,EDS,TEM,XPS表征分析证明样品由Au NPs,1T相和2H相MoS_2组成。室温下1T@2H-MoS_2/Au纳米片在350W氙灯的实验条件下光催化降解亚甲基蓝(MB)效率高达91.2%。引入Au NPs有效地提高了1T@2H-MoS_2/Au纳米片降解效率。复合材料中Au NPs在光照下产生局部表面等离子体共振(LSPR),显着增强1T@2H-MoS_2的可见光吸收;1T@2H-MoS_2纳米片结构中引入的Au NPs在可见光的照射下所产生的热电子促使1T@2H-MoS_2中的2H相向1T相转化,高1T相含量有效地提高了可见光催化性能。1T@2H-MoS_2中具有高含量的1T相和Au NPs间的协同作用加速了光生电子的转移,从而抑制了光生电子-空穴对的复合并使更多电子参与催化反应。二、沉积-沉淀和光沉积两种方法制备Au纳米颗粒(NPs)和Ag纳米颗粒(NPs)双金属负载的1T@2H-MoS_2/Au/Ag纳米片。经过XRD,EDS,TEM,XPS表征分析证明样品由Au NPs,Ag NPs,1T相与2H相MoS_2组成。常温下1T@2H-MoS_2/Au/Ag纳米片在可见光照射下降解抗生素(盐酸四环素),降解效率达到79.8%。首先,1T@2H-MoS_2纳米片结构上引入的双贵金属纳米颗粒(Au NPs和Ag NPs)在可见光下产生局部表面等离子体共振(LSPR),极大增强了1T@2H-MoS_2纳米片的可见光光吸收。其次,双贵金属间存在的协同效应使1T@2H-MoS_2/Au/Ag纳米片中光生电子高效转移。再则,负载于1T@2H-MoS_2纳米片上的双金属能够促使2H相向1T相转化,高1T相含量能有效提升光生电子转移,从而抑制光生电子-空穴对复合,最终实现增强1T@2H-MoS_2纳米片的光催化性能。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-06-30）
潘素素[5]（2019）在《磷酸化二维层状过渡金属硫族化合物的制备及其吸附铀的性能研究》一文中研究指出二维层状过渡金属硫族化合物是石墨烯类似物,具有优良的化学稳定性、特殊的晶体结构(叁层夹心结构)和高比表面积,是一类性能优异的放射性核素吸附材料基体。本文以二硫化钼、二硫化钨和硒化钼为基体,通过简单的超声技术制备磷酸化二硫化钼(MoS_2-PO_4)、磷酸化二硫化钨(WS_2-PO_4)和磷酸化硒化钼(MoSe_2-PO_4),并用于吸附分离放射性废水中的铀酰离子。采用SEM/EDS、TEM、AFM、Zeta电位、XRD、RAMAN和XPS等技术表征了材料的微观结构和物理化学性质。磷酸基团通过与MoS_2、WS_2和MoSe_2中缺陷处的S或Se结合,接枝量分别为0.36、1.66和7.19 mmol·g~(-1)。磷酸基团功能化没有改变原有的微观形貌,MoS_2-PO_4、WS_2-PO_4和MoSe_2-PO_4仍呈层片状。系统研究了溶液pH、离子强度、固液比、初始浓度、接触时间、温度和共存离子对MoS_2-PO_4、WS_2-PO_4和MoSe_2-PO_4吸附铀性能的影响。研究结果表明:MoS_2-PO_4、WS_2-PO_4和MoSe_2-PO_4吸附U(VI)的过程受溶液pH值影响较大,最佳pH值为5.5;叁种吸附剂吸附U(VI)的速率很快,分别在3 min、8 min和8 min达到吸附平衡,且MoS_2-PO_4在12 s时对U(VI)的去除率达到80%以上;MoS_2-PO_4、WS_2-PO_4和MoSe_2-PO_4吸附铀的过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,即表明为单层化学吸附,最大吸附容量分别为338.98 mg·g~(-1)、268.82 mg·g~(-1)和88.97 mg·g~(-1);且不受溶液离子强度的影响,即表明为内层络合;该叁种吸附剂吸附U(VI)均为自发吸热过程,即升高温度有利于吸附;铀酰离子主要通过与P=O和P-O中的O络合,MoS_2-PO_4、WS_2-PO_4和MoSe_2-PO_4表现出较高的选择性,选择率分别达到71.2%、78.7%和82.3%;以0.4 mol·L~(-1)的HCl溶液作为解吸液,能有效解吸叁种吸附剂表面的铀,解吸率均达98%以上;在吸附-解吸过程中,MoS_2-PO_4、WS_2-PO_4和MoSe_2-PO_4具有较强的稳定性,5次循环利用后,吸附容量保持率超过89%。基于此,磷酸化二维层状过渡金属硫族化合物吸附材料制备过程简单、成本低、吸附容量大、速率快、选择性高且稳定性强,是一类优异的铀吸附分离材料,可用于放射性废水的处理,尤其可用于放射性核素泄露的应急处理。(本文来源于《东华理工大学》期刊2019-06-14）
柳欢[6]（2019）在《金属硫/氮族化合物催化剂的设计合成及电解水性能研究》一文中研究指出氢能作为一种清洁高效能源是未来能源发展的必然趋势。电解水制氢在氢能源经济体系中扮演重要角色,是实现大规模产氢的最有前途生产方法之一。然而高能耗以及贵金属催化剂带来的经济问题等限制了电解水在实际应用中的发展,特别是大过电位以及缓慢的动力学是电解水析氢的瓶颈问题。高效电解水催化剂能够显着降低能源消耗并加速反应动力学。因此开发高效非贵金属催化剂是发展电解水的一项紧急任务。过渡金属具有类似贵金属的外层轨道电子结构以及在自然界中分布广泛,其化合物作为一类最有希望的高效电解水催化材料可用于替代贵金属。电解水是发生在催化剂与电解液以及气泡表面的叁相界面反应,因此催化剂的表面结构对于电解水性能的发挥起决定性作用。基于此,本文旨在开发设计高效过渡金属硫、氮族化合物电催化材料,通过对其微观结构、表面组分以及结构缺陷等的设计,实现对催化剂材料表面活性位点的调控,提升改善过渡金属基纳米材料的电解水催化活性进而研究其电催化活性提升机制。采用前驱体间接转换的方法,通过硫化和高温处理实现了由微小二维纳米片在空心微米盘表面组装的Co_9S_8分级空心结构的构建。硫化过程中S~(2-)和Co~(2+)离子的不对等扩散速率,以及对层状结构前驱体Co-EG的间接转化是形成空心分级结构的关键因素。受益于空心结构和纳米片组装单元等自身结构优势,用于催化剂能够暴露大量的表面活性位点并且具有快速的电荷转移速率。因此Co_9S_8空心微米盘表现出优异的析氧催化活性,在电流密度为10 mA?cm~(-2)处的过电势低至278 mV,塔菲尔斜率为53 mV?dec~(-1)以及良好的稳定性。Co_9S_8中的Co是参与电催化析氧的活性位点,经恒电压(1.58 V vs.RHE)析氧20小时后S被O替代而Co_9S_8被转化成为CoO。为了进一步降低Co_9S_8的析氧过电位,将纳米片组装分级结构的结构优势继续拓展到与rGO复合。因此利用前驱体转化法设计合成了超薄Co_9S_8纳米片(3-4 nm)垂直紧密地生长在N,S原子掺杂rGO表面的叁维分级结构(Co_9S_8/N,S-rGO)。Co_9S_8/N,S-rGO在碱性介质中表现出显着的电催化析氧活性,在电流密度为10 mA?cm~(-2)下其过电位低至266 mV,塔菲尔斜率为75.5 mV?dec~(-1)。同时也表现出良好的析氢催化活性,仅需332.4 mV的过电位就能达到10 mA?cm~(-2)的析氢电流密度。这种基于超薄二维纳米片分级结构的电催化剂能够提供丰富的催化活性位点和缩短荷质传输路径,促进氧气加速析出。电解水析氢反应在碱性介质中比酸性介质中更复杂,目前还没有理想的非贵金属催化剂可适用于大规模应用。为此提出通过表面重构来构建全新高效MoP|S纳米粒子析氢电催化剂的方法。经周围空气中发生氧化,MoP|S纳米粒子表面形成的MoP-O_x化合物层在电催化过程中能溶于电解液,而S仍然保持还原态。因此经历电化学析氢后催化剂表面组分发生重构,表面拥有全新的催化活性中心和丰富的催化活性位点。表面重构后的MoP|S在碱性电解液中表现出更高的析氢性能,在85 mV过电位处达到10 mA?cm~(-2)的电流密度以及较低的塔菲尔斜率43 mV?dec~(-1)。这是由于表面重构过程能够调控MoP|S纳米粒子表面组分(更加富MoS),增加电化学活性面积并加快电子转移过程从而促进氢气析出。这一关于析氢反应的真实催化活性中心的探索工作非常有意义。研究催化剂的本质催化活性如何受到限制,并开发设计具有更高活性的催化剂对于未来氢能源的发展具有重要示范意义。此前文献报道钨基催化剂由于较强的H*吸附特性析氢活性差。本章中构筑了生长在多层碳纳米管上的氢氧化钴/含氮空位立方相WN纳米粒子(Co(OH)_2/c-WN_(1-x)),并研究了结构缺陷和界面的调控对析氢反应热力学的影响。这一拥有强界面相互作用与一定含量氮空位的复合结构在1 M KOH电解液中表现出非凡的电催化析氢活性,78 mV过电位处达到10 mA?cm~(-2)的电流密度和低塔菲尔斜率43 mV?dec~(-1)。理论计算结果分析催化剂中各组分的催化作用,其中Co(OH)_2能够加速水吸附和Volmer步骤中HO-H键断裂,是促进水吸附和水分解动力学的关键角色;c-WN_(1-x)为氢中间体的吸附和H_2生成提供了活性位点。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
曹紫昱[7]（2019）在《压力下过渡金属二硫族化合物中的超导、电荷密度波和拓扑态》一文中研究指出2004年科学家通过机械剥离法将石墨烯从石墨中剥离出来。石墨烯表现出的奇异的物理性质和极高的应用价值令科学家向往。同时一个全新的领域:二维体系逐渐进入了人们的视野。其中过渡金属硫族化合物就是一种重要的二维材料。过渡金属硫族化合物是一类化学式为MX2的化合物。其中M是Ⅳ族、Ⅴ族和Ⅵ族过渡金属,例如Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo和W。而X为硫族化合物,通常指S、Se和Te。由不同元素组成的过渡金属硫族化合料展现出了丰富的物理性质。过渡金属硫族化合物拥有叁明治型层状结构,层间由较弱的范德瓦尔斯力结合,而层内则由很强的共价键相连。根据不同的层内结构,过渡金属硫族化合物主要的相有1T相、1T'相、Td相和2H相等。大块的过渡金属硫族化合物根据组成元素和构型的不同可能是半导体、半金属或者金属。本论文中,我们利用拉曼散射、电输运、同步辐射等技术并结合变温变压等条件,对过渡金属硫族化合物中典型的半导体(2H-MoS2)、半金属(1T'-MoTe2)和金属(2H-NbSe2)进行了全面的研究。得到的主要结论如下:(1)2H-MoS2体系:我们报道了 MoS2在高压低温下的电输运性质以及高压低温下的拉曼光谱。在电阻率数据中,随温度变化的电阻率曲线上出现了一个驼峰。在类似温度和压力下拉曼光谱中也观测到新的类似于声子模式的峰。此峰随着压力的增加首先强度逐渐增强随后出现软化现象。这些行为暗示着在低温下出现了新的序。电荷密度波导致电子结构的重新调制引起的能隙打开和结构上超晶格的形成可以完美的解释观测到的异常行为。因此我们将本次试验现象导致的异常归因为电荷密度波态的产生。给出MoS2在更高压力下出现超导电性的合理性。(2)2H-NbSe2体系:我们对高纯度单晶2H-NbSe2在低温和高压下完成了电输运性能和拉曼散射实验。通过高压低温电输运测量,我们的实验首次建立了一个完整的压力温度相图,并且在3.7 GPa以内的低温区域展示了电荷密度波和超导电性的共存以及在更高压力下超导转变温度随压力的变化关系。电输运上的异常可以很好的由电荷密度波导致的开轨道来解释。在拉曼光谱中,我们观测到双声子模式随着温度降低的软化行为是电荷密度波形成的驱动力。最重要的是,我们在2H-NbSe2中首次同时观测到的Higgs模和Leggett模以及它们随着压力的演化。我们的工作在竞争序和多带超导体的复杂的关系中提供了清晰的视野并将有助于理解高温超导体超导电性的导电机理。(3)1T'-MoTe2体系:通过对1T'-MoTe2进行高压低温X射线同步辐射衍射实验,发现常压下1T'-MoTe2在低温下进入Td相。在低温下的原位加压表明Td相会被压力抑制并返回1T'相。Td相早已被试验和理论验证为外尔半金属。通过增加压力的办法,我们将Td-MoTe2中的超导转变临界温度增加到4.6K。得到了一个转变温度较高的拓扑态和超导态共存的区域。因此Td-MoTe2是一个很好的大块拓扑超导体的候选材料。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-06-01）
司珂瑜[8]（2019）在《二维过渡金属硫族化合物MoS_2和WSe_2的光电特性研究》一文中研究指出以石墨烯(graphene)和二维层状硫族化合物(transitional metal dichalcogenides,TMDs)为代表的二维层状纳米材料已经在光电子器件、半导体光电化学和太赫兹(terahertz,THz)光电子学等领域表现出了优良的性能和广阔的应用前景。作为两种典型的TMDs类材料,MoS_2和WSe_2凭借其可调控的带隙和在可见光至红外波段的光谱响应以及超快瞬态THz电导率,在光电子器件、光电化学(photoelectrochemistry,PEC)和THz光谱学等方面具有潜在的应用价值。本论文围绕MoS_2和WSe_2两种TMDs及MoS_2/WSe_2异质结的制备和光电化学响应性能,以及WSe_2材料的THz发射特性,主要从以下四个方面开展了研究:(1)利用液相剥离(liquid phase exfoliation,LPE)法和真空抽滤转移法,我们制备了二维MoS_2薄膜光电极。在课题组前期对MoS_2的PEC光电响应特性研究的基础上,我们利用退火煅烧的手段对MoS_2的光电响应特性作出调控。通过PEC测试手段,我们对经退火处理和未退火处理的样品PEC光电响应的差异进行了观察比较。然后,我们通过X射线衍射光谱(X-ray diffraction,XRD)、拉曼(Raman)光谱、可见-近红外吸收光谱和电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)等表征测试手段对光电响应增强的内在机理作出了合理的解释。我们的工作为提高太阳能电池、光催化和光敏器件等PEC应用中MoS_2及其它TMDs光电极的性能提供了一条简单而廉价的途径。相关的工作发表在Ceramics International期刊上。(2)我们基于LPE法和真空抽滤转移法制备了二维层状WSe_2光电阳极。在课题组前期对其它TMDs材料PEC光电响应性能调控方法研究的基础上,通过控制抽滤过程中WSe_2分散液的体积来控制薄膜光电极的厚度,从而有效地调控样品的光电响应性能。XRD、Raman光谱和吸收光谱证明了厚度与抽滤体积的依赖关系,而PEC测试表征(J-V和J-t曲线)证明了光电响应与样品厚度的依赖关系。通过EIS和莫特-肖特基(Mott-Schottky,M-S)测试,我们对光电响应提升的内在机理有了合理的解释。本工作为如何提高WSe_2以及其它二维材料光电极的光电响应特性提供了一条切实可行的思路。(3)由于已有的增强PEC光电响应的手段具有局限性,故我们结合LPE法和真空抽滤转移法制备了MoS_2/WSe_2异质结光电阳极,并希望通过构建异质结构的手段来提高单一材料光电极的光电响应性能。我们通过透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)图像、XRD和Raman光谱观察到异质结构的形成。然后,我们通过X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)研究了异质结材料的化学成分,并证明了异质结的形成。根据PEC测试,我们可以观察MoS_2/WSe_2异质结具有增强的光电响应性能。此外,EIS和Mott-Schottky测试有力地证明了异质结形成之后载流子的复合被抑制,电极/电解液界面处的低阻抗以及较高的载流子输运性能是光电阳极PEC光电响应性能提升的原因。再者,能带排列结构和载流子转移模型的建立能够帮助解释光生载流子行为,并为PEC光电性能增强的机制提供了理论依据。我们的研究结果为MoS_2/WSe_2异质结光电阳极及基于其它TMDs材料的异质结的制备奠定了基础,为提高PEC应用中电极的光电性能提供参考。(4)THz产生光谱不仅可以帮助我们理解超快激光与WSe_2的相互作用,还可以帮助我们找到一种基于TMDs的新型THz辐射源。因此,基于课题组前期对其它TMDs材料的THz发射特性的研究,我们利用THz发射光谱对单层和块体WSe_2的THz发射进行了研究。由于波长为800 nm的飞秒激光的单光子能量不足以将带隙较宽的单层WSe_2激发出THz辐射,故我们的工作重心转移到块体WSe_2的THz辐射产生上。通过多种变量依赖的THz产生实验和理论分析,我们得出WSe_2中THz辐射产生的主要机理是基于表面耗尽场对光生载流子加速而产生瞬态光电流的表面场效应。其中,由于光生载流子在样品表面的累积而导致的屏蔽作用,THz辐射信号随泵浦能量密度的增加呈现出饱和效应。另外,通过分析THz产生光谱和Raman光谱,我们确定了块体WSe_2晶体的激光损伤阈值约为3.11 mJ/cm~2。最后,我们分析了表面耗尽场的形成过程,并且我们计算出它的场强约为5.256×10~6 V?m~(-1),且其宽度约为115 nm。我们的结果为研究超快激光与层状WSe_2的相互作用提供了依据,为研制基于TMDs材料表面场效应的新型THz辐射源奠定了基础。相关的工作发表在Applied Surface Science杂志上。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
刘赡[9]（2019）在《二维贵重过渡金属硫族化合物边缘态的第一性原理研究》一文中研究指出二维材料是指厚度为一个或几个原子和平面尺寸相对于厚度接近“无限”的纳米材料。由于二维材料的电子态受限于二维平面,导致其具有独特的电学、磁学、力学等性质。近些年来,二维过渡金属硫族化合物(TMDs)以其多样性的晶体结构和优异的物理性质在器件、传感器等领域有着广阔的应用前景。本论文采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,较系统地研究了二维贵重过渡金属硫族化合物(NTMDs)中单层二硫/硒化铂(PtX_2(X=S,Se))边缘态及其应变调控下的电学和磁学性质。这些不同边缘的单层PtX_2纳米条带中有趣的电学和磁学性质表明,它们在自旋电子学和电子器件中有着潜在的研究与应用前景。全文共分为五章论文的第一章为绪论,首先介绍了TMDs的晶体与电子结构及其受应变调控的研究背景。然后介绍了二维NTMDs的结构特点和电子结构。最后对本论文的研究思路、研究内容及科学意义进行了说明。第二章,首先介绍了计算工作中采用的理论方法:基于DFT的第一性原理计算方法。然后介绍了本论文所采用的计算软件包:VASP。第叁章,我们采用第一性原理计算方法较系统地研究了不同边缘的锯齿型PtX_2(X=S,Se)纳米条带的电学与磁学性质。计算结果表明:S-S边缘纳米条带是间接带隙半导体,S-Pt边缘纳米条带、Se-Se边缘纳米条带、Se-Pt边缘纳米条带则是直接带隙半导体。同时发现Pt-X边缘纳米条带具有上下平行且中心对称的金属边缘。而Pt-S边缘纳米条带具有金属性和磁性,其金属性和磁性是由边缘Pt原子的5d轨道和边缘S原子的3p轨道发生了强的轨道杂化而导致的。第四章,我们采用第一性原理计算方法较系统地研究了不同边缘的锯齿型PtS_2纳米条带在应变调控下的电学和磁学性质。结果表明:S-S边缘纳米条带随应变的增加表现为带隙单调减小。S-Pt边缘纳米条带在随拉伸应变的增加会发生直接到间接带隙半导体的转变,而随着压缩应变的增加则会发生从半导体到金属的相变。应变会导致Pt-S边缘纳米条带的磁性消失。在拉伸应变为5%至8%范围内,Pt-S边缘纳米条带虽然是磁性金属但基态是非磁态。第五章对本论文的工作进行了总结并指出主要创新点,然后简要的展望了后续的研究工作。(本文来源于《湖南师范大学》期刊2019-06-01）
于洋[10]（2019）在《过渡金属硫族化合物磁光光谱的研究》一文中研究指出二维过渡金属硫族化合物(TMDCs)材料中,由于空间对称性破缺和自旋轨道耦合使二维TMDCs具有独特的能谷性质。二维TMDCs引入的能谷自由度可以实现对位于布里渊区±K点的能谷独立操控,因此二维TMDCs在量子信息领域具有很好的潜力。此外,一些TMDCs在室温下具有高载流子迁移率,高开关比和响应速度,因此TMDCs在微电子逻辑器件,光电探测器等领域都具有广阔的应用前景。我们通过改进机械剥离的方法制备出面积较大的二维TMDCs(MoS_2,WS_2,WSe_2),并使用微纳加工的方法制备了基于这些单层材料的场效应管。我们通过二维TMDCs的低温磁光光谱研究其一系列性质。主要结果如下:在低温(4 K)矢量磁场下,用线偏振,左旋(σ~-)右旋(σ~+)圆偏振光分别非共振激发二维TMDCs,通过收集极化光谱研究二维TMDCs依赖能谷的光学选择性质和能带轨道杂化及自旋轨道耦合理论。通过改变测试温度,激发功率,磁场,极化角等方法研究二维TMDCs的发光峰和发光机制。在确定中性激子和带电激子发光的基础上,我们观测到和上述机制不同的实验现象。我们在一个双层WS_2样品上观测到极大的塞曼劈裂(|g|≈16),通过原子力显微镜,拉曼谱以及结合5 K温度下荧光光谱抖动的现象,我们推测该实验现象和样品中大的缺陷密度相关,通过建立缺陷引起的双层WS_2空间对称性破缺这一模型,我们对塞曼劈裂大g因子做出了合理解释。在测单层MoS_2磁光光谱时,我们在一个样品上观测到了反常的抗磁γ≈100μeV/T~2,并且该现象可在样品上3个位置重复。我们引入二维谐振子模型并结合量子点中的抗磁现象对该现象做出合理解释。TMDCs中的缺陷可以局域载流子,并且局域效应随着材料层数的减小逐渐增强。结合我们观测的反常现象,我们认识到二维TMDCs中的缺陷会对材料的性质有很大的影响,我们的实验结果不论对研究材料中的缺陷还是人为设计并引入缺陷的缺陷工程都有重要意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2019-06-01）
金属硫族化合物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
过渡金属二硫族化合物是一类新型的准二维材料,这类材料具有可调制的电学、光学性质、良好的化学稳定性和机械柔韧性等特点,因而在二维电子器件、储能材料、催化剂等领域具有广阔的应用前景。另一方面,高压技术是调制材料的晶体结构与电子态的有效手段,被广泛应用于凝聚态物理领域。在本论文中,我们以叁种典型的层状金属硫族化合物为例,基于密度泛函理论,研究了层状材料在高压下的晶体结构相变与相关电子结构性质。首先,基于第一性原理计算与晶体结构搜索技术,我们预言了 WTe2在高压下的两种热力学稳定结构,晶型为1T'和2H,对应的热力学稳定压力区间分别为5～10 GPa和10～30 GPa。高压同步辐射XRD实验确认了 1T'-WTe2相的存在,对应的相变临界压力约为4 GPa。1T'结构具有空间反演对称性,因此在常压Td相变为1T'相的过程中伴随着一个电子拓扑相变,由Weyl半金属态变为普通半金属态。电声耦合计算表明,WTe2在高压下的超导相变可能与层间Te-Te原子耦合作用增强导致声子软化有关。同步辐射XRD实验中并没有观察到2H相,相变路径的计算表明这是因为1T'与2H相之间存在较大的相变势垒。紧接着,我们讨论了一种鲁棒的拓扑Weyl半金属态,这种Weyl半金属态受C2T对称性保护,可以在空间反演对称性破缺的非磁材料中实现。如果不考虑自旋轨道耦合,那么这种半金属态包含的Weyl点将携带两个单位的手征荷;在考虑自旋轨道耦合的情况下,这些Weyl点将劈裂为两个手征荷相同的自旋1/2 Weyl点。我们预言了一种原型实际材料——TiS2的高压相(空间群为P-62m),能够实现上述的Weyl半金属态。在TiS2体系中,相反手征的Weyl点距离很远(远远超过TaAs和MoTe2),因而这种Weyl半金属态具有鲁棒性。最后,我们讨论了着名的热电材料SnSe在高压下的物理性质的演变。前人的研究表明SnSe在高压下(～10 GPa)会发生连续的晶体结构相变,由常压α结构变为高压β结构。基于第一性原理计算与高压同步辐射XRD,我们发现SnSe在更高压力下(～27 GPa)会由β结构转变为CsCl结构。高压电输运实验表明,CsCl型SnSe存在超导电性,超导临界温度最大值约3.2 K(～39GPa)。此外,电子能带计算表明,CsCl型SnSe可能是一种拓扑节点线半金属,存在拓扑非平庸的表面态。另外,我们还在TaAs,TiS3,LaRu2P2,SrFe2As2等多个相关体系中系统地研究了由压力诱导的结构和超导相变,并得到了一系列有趣的结果。我们的研究表明,高压能有效诱导晶体结构相变与电子结构相变,是合成新材料、实现新奇电子态的重要手段。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金属硫族化合物论文参考文献
[1].杨志,李泊龙,韩雨彤,苏晨,陈辛未.二维过渡金属硫族化合物纳米异质结气体传感器研究进展[J].科学通报.2019
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[6].柳欢.金属硫/氮族化合物催化剂的设计合成及电解水性能研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[7].曹紫昱.压力下过渡金属二硫族化合物中的超导、电荷密度波和拓扑态[D].中国科学技术大学.2019
[8].司珂瑜.二维过渡金属硫族化合物MoS_2和WSe_2的光电特性研究[D].西北大学.2019
[9].刘赡.二维贵重过渡金属硫族化合物边缘态的第一性原理研究[D].湖南师范大学.2019
[10].于洋.过渡金属硫族化合物磁光光谱的研究[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2019
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