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自支撑二维Janus MoSSe量子点的内禀应变诱导卷曲

DOI：10.1016/j.apsusc.2020.146251 期刊：Applied Surface Science 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 受二维过渡金属硫族化合物量子点（TMD QDs）和Janus TMD单层材料独特性质的启发，我们理论研究了引入硫族元素原子不对称性的独立Janus MoSSe量子点的平衡结构。分子动力学模拟观察到两种截然不同的自发卷曲行为，且该卷曲特性与量子点尺寸相关。碗状（管状）卷曲分别出现在尺寸较?。ń洗螅?、具有不同形状（六边形与三角形）及边缘类型（锯齿形与扶手椅形）的MoSSe量子点中。六边形与三角形结构分别在约10纳米和13纳米尺寸时发生这两种卷曲类型的转变。通过向相邻两子层施加等效失配应变，有限元分析复现了相似的卷曲行为，证实Janus结构本征应变的释放是自发卷曲的主要驱动力。此外，Janus TMD量子点的曲率从MoSSe到MoSeTe再到MoSTe逐渐增大，表明卷曲程度与失配度呈正相关。
作者： Han Ye，Mingchao Wang，Yunzhen Zhang，Anran Wei，Delong Han，Yumin Liu，Wenjun Liu，Yuefeng Yin
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

对独立Janus MoSSe量子点（QDs）平衡结构的理论探索，以理解由原子不对称性引起的本征应变所导致的自发卷曲行为。

研究成果

该研究证实，由原子不对称性引起的Janus TMD量子点内禀应变是其自发卷曲的主要驱动力。这种卷曲行为具有尺寸依赖性：较小量子点呈现碗状卷曲，较大量子点则形成管状卷曲。研究确立了卷曲程度与晶格失配度的正相关关系，曲率从MoSSe到MoSeTe再到MoSTe依次增大。

研究不足

该研究属于理论性研究，依赖于模拟和模型，可能无法完全反映所有现实条件和复杂性。分子动力学（MD）与有限元（FE）结果之间曲率值的差异表明建模方法存在潜在的优化空间。

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