近日，我院计算凝聚态物理组重新审视了二维过渡金属硫族化合物（TMDCs：MoS2、MoSe2）的边缘（edge）重构机理，相关研究工作“Mo-edge reconstructions in MoSe2 and MoS2: Reexamination of the mechanism”以河北大学为第一单位和通讯单位发表在《Physical Review B》(2021, 104, 115406)，石兴强教授为通讯作者。
二维体系的边缘类似于三维体系的表面，二维过渡金属硫族化合物（TMDCs）的实际应用通常需要进一步降低其维度，从而引入边缘，所以二维体系的边缘研究引起了人们的重视。在这个工作中，作者重新审视了TMDCs（MoS2、MoSe2）的边缘重构机理，基于密度泛函理论计算考虑了更广泛的结构模型，提出了两种新的重构模型（图1），并验证了实验结果。打开边缘的带隙，除了文献通常认为的需要3倍周期才能实现外，作者发现4倍周期也可以打开带隙，其对应着边缘Mo原子的不同价态重构（图1）。作者进一步指出边缘部分Mo原子的价态重构导致准一维电荷密度波和自旋密度波（CDW/SDW）的出现。上述发现也适用于其它TMDCs。
图1、两种新的重构模型及在不同的重构模型中Mo原子价态的变化；
左下图：4倍周期模型，氢原子吸附的Mo（或W）三聚体重构；右图：6倍周期模型，S(Se)-adatom重构及其自旋密度波。
《Physical Review B》是凝聚态物理领域的国际权威期刊，以上工作得到了河北省自然科学基金、河北大学高层次引进人才项目、河大超算等的资助和支持。
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