毕业论文移动版

图2　双层MoS2 的结构示意图

2 二硫化钼的概述

2。 1  MoS2的结构

二硫化钼(MoS2)的晶体结构有1T-MoS2、2H-MoS2和3R-MoS2这三种。其中第二种属于MoS2的稳定构型。从第二种的晶体结构图中可以看出，MoS2的层结构由上、中、下三层原子组成的。2H-MoS2的晶体结构图如图3所示。文献综述

2H-MoS2的晶体结构 

2。 2   MoS2的性质

MoS2因为具有催化、润滑、能量存储等性质而备受产业界的青睐。以下，我们对它的的这几个特性进行概述。

(1) MoS2 的各向异性： MoS2具有和石墨一样的结构特性，因此具有各向异性的特性。因为有了这一特性，二硫化钼也成为科学家研究的热门材料。

(2) MoS2的反应性：二硫化钼显惰性，一般不会与其他化合物反应，也不会与强酸反应、另外，MoS2 对光也具有很好的抗腐蚀性 [9]。

（3）MoS2的催化性：由于MoS2的层与层的结构特性，它具有很高的催化活性。上世纪80年代期间，有证据表明：增大边缘面积可以有效地提高MoS2的催化效率[10,11]，因为MoS2的催化活性中心是主要集中在边缘位置的外露的缺硫Mo3+，另外：Christopher　J。Chang等人发二硫化钼是一种可以替代贵重金属Pt的理想的制氢材料[12]。

(4) MoS2的润滑性：由于MoS2结构的特殊，硫元素很容易附着表面。所以在实际运用方面常被作为润滑剂。

 (5) MoS2的储能性：由于二硫化钼层间靠微弱的范德瓦耳斯力作用，而且层间距较大，所以MoS2 在储能方面有着广泛的运用。

3 双层过渡金属二硫化钼

双层过渡金属硫化物材料是一个有趣的家庭，因为自身独特的物理性质而被广泛的应用于催化摩、擦学、电子、光电、电化学等领域。最新研究成果表明：硫化物在纳米电子学和纳米光子学领域也有着相当可观的研究前景。例如：基于单层二硫化钼的晶体管具有高开关比率。虽然在这些设备中，单层二硫化钼固有的带隙(-1。9 eV)不可避免，但是通过控制双层过渡金属硫化物的带隙可能会使我们发掘更多的这些材料的新功能。 来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

　2-Hb型二硫化钼的双层结构

图4为2-Hb型二硫化钼的双层结构（其中M 为Mo原子；X 为S原子)。紫色大球代表金属元素原子，黄色小球代表硫族元素原子。外加电场应用于正常层面，并沿着c轴方向。 

通过外部电场的作用来调整双层石墨烯的带隙是非常有意思的。将外部电场作用于正常的石墨烯薄片，将使其打破原有的镜面对称双层结构，并且打开了一个带隙。值得注意的是，这种现象是可逆的。最近的理论研究成果也表明，采用类似的方法来操纵双层六角 

氮化硼的带隙，也将可能会出现类似现象。另外，横向电场对氮化硼纳米管的带隙具有显著的调节作用，甚至在某些情况下，可以使他们呈现金属性，这与我们所熟悉的原子斯塔克效应相类比，这种现象被我们称之为巨斯塔克效应(GSE)。

根据以上的这些研究，人们很自然地询问是否可以在双层过渡金属二硫化钼的纳米结构中使用类似的带隙调整。下面我们就根据密度泛函理论(DFT)的计算，简单地阐述一下在外部电场作用下，双层过渡金属硫化物的带隙调整。我们选取一个具有代表性的双层过渡金属二硫化钼作为研究对象。实验研究成果表明，通过增加外部电场来对这些正常材料施加影响，使其带隙不断调整，从而趋近于0。根据研究成果，我们的发现，双层过渡金属二硫化钼与双层石墨烯相比，在纳米电子学和纳米光子学领域有着非常广泛的运用前景。 (责任编辑：qin)