掺杂单层MoS2电子结构与光催化性质的第一性原理计算
作者机构:九江学院机械与智能制造学院 西北工业大学材料学院
出 版 物:《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)
年 卷 期:2025年第1期
页 面:41-46页
学科分类:07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学]
摘 要:为了提高MoS2的光催化能力,本研究基于第一性原理平面波赝势方法,对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS2晶格中的Mo进行研究.结果表明:W的替换能为正值,Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值. Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径引起的;Fe、Co、Ni掺杂晶格产生畸变主要是掺杂原子的自旋导致的.Cr、W、Fe、Co、Ni掺杂单层MoS2带隙类型没有发生改变,仍然为直接带隙,但禁带宽度变小,吸收带红移,尤其Fe、Co、Ni掺杂,导带下方有杂质能级使费米能级向高能方向移动,可以作为捕获电子陷阱,增加电子密度,减少光激发电子-空穴对的复合,有利于提升光催化能力.