第41卷第2期2024年4月J.At.Mol.Phys.,2024,41:026001(7pp)不同浓度Mg掺杂单层JanusWSSe的第一性原理研究原子与分子物理学报JOURNALOFATOMICANDMOLECULARPHYSICSVol.41No.2Apr.2024安梦雅，谢泉，张和森，梁前（贵州大学大数据与信息工程学院新型光电子材料与技术研究所，贵阳550025）摘要：二维JanusWSSe作为一种新型过渡金属硫族化合物（TMDs）材料由于其独特的面外非对称结构及众多新颖的物理特性，在自旋电子器件中具有巨大的应用潜力：本文基于密度泛函理论的第一性原理平面波势方法，通过构建四种掺杂模型W。-xMgS,Seg（α=0、1、2、3），分别计算了不同浓度Mg掺杂单层WSSe的电子结构和光学性质：结果表明：掺杂使得WSSe由直接带隙半导体变为间接带隙半导体，并且随着掺杂浓度的增加，带隙逐渐减小，费米能级穿过价带，使得掺杂体系变成P型半导体，当x=3时，掺杂体系呈现金属性：此外，掺杂体系的静态介电常数随着掺杂浓度的增加而变大，极化程度显著增强，介电函数虚部和光吸收峰都发生了红移，说明掺杂有利于可见光的吸收，并且，静态折射率随着掺杂浓度的增加而呈现上升趋势，同时消光系数的峰值也与Mg原子的掺杂浓度呈现正相关：关键词：JanusWSSe；几何结构；电子结构；光学性质中图分类号：0417First-principlesstudyofdifferentlevelsofMg-dopedJanusWSSemonolayer文献标识码：AD0I:10.19855/j.1000-0364.2024.026001ANMeng-Ya,XIEQuan,ZHANGHe-Sen,LIANGQian(InstituteofNewOptoelectronicMaterialsandTechnology,CollegeofBigDataandInformationEngineeringGuizhouUniversity,Guiyang550025,China)Abstract:Two-dimensionalJanusWSSe,asanoveltransitionmetaldichalcogenide(TMDs)material,hasgreatpotentialforapplicationinspintronicdevicesduetoitsuniqueout-of-planeasymmetricstructureandno-velphysicalproperties.Inthispaper,byusingthefirst-principlesplanewavepseudopotentialmethodofthedensityfunctionaltheory,theelectronicstructuresandopticalpropertiesoffourMg-dopedmodelsofWo-Mg,S,Se,(x=0,1,2,3)werecalculatedseparately,andtheirenergybandstructures,densitiesofstatesandopticalpropertieswereanalyzed.TheresultsshowthatdopingmakesWSSechangefromadirectbandgapsemiconductortoanindirectbandgapsemiconductor.Furthermore,withtheincreasingofdopingconcentration,thebandgapgraduallydecreases,theF...
