论文部分内容阅读
单层过渡金属硫族化合物(TMDs)由于其二维超薄的原子层结构，具有独特的光学和电学特性，其在柔性电子器件领域可能有较大的应用前景。柔性电子器件在使用中伴随着各种变形，而其中以弯曲变形为主，本文由此展开，利用第一性原理计算，研究单层TMDs沿不同手性的弯曲变形，主要包括以下两个工作: 一，通过不同手性不同曲率纳米管的轴向、环向、厚度方向的长度变化，分析单层TMDs的弯曲变形。本文对MoSe2、WSe2、WS2这三种材料进行第一性原理计算，结果表明:单层TMDs沿armchair手性方向弯曲时，环向和轴向方向的应变为正，厚度方向应变为负，且随着曲率的增大，三个方向应变的绝对值都变大;单层TMDs沿zigzag手性方向弯曲时，环向方向的应变为正，轴向和厚度方向的应变为负，且随着曲率的增大，三个方向应变的绝对值都变大;在相同曲率下，单层TMDs沿zigzag手性方向弯曲时，环向方向应变相比armchair手性方向的大，从力学角度分析，是因为沿zigzag手性方向弯曲时内外侧的“弹性模量”相差更大，使得中性面内移的更明显。 二，本文对计算过程中不同材料、不同手性和不同曲率下的键长键角进行监测，结合泊松效应解释轴向应变与弯曲的手性关系。从力学角度分析，单层TMDs沿zigzag手性方向弯曲时，其内侧和外侧对轴向的“泊松比”相近，故最终外侧泊松效应引起的轴向收缩占主导;而单层TMDs沿armchair手性方向弯曲时，其内侧对轴向的“泊松比”明显大于外侧的，故最终内侧泊松效应引起的轴向伸长占主导; 随着实验技术的发展，单层TMDs在柔性电子器件领域上的应用也逐渐成为可能，因而通过理论计算单层TMDs的弯曲变形必能对研究应用起到参考作用。