1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的与意义

二硫化钼是一种带隙不为零过渡金属硫族化合物。单层二硫化钼的晶体结构是由s-mo-s三层原子层堆叠形成的晶体结构，硫离子与钼离子以共价键连接。单层二硫化钼是直接带隙半导体，它的禁带宽度为1.8ev。体材料二硫化钼具有和石墨烯类似的层状结构，层间以范德华力连接，是禁带宽度为1.29ev的间接带隙半导体。二硫化钼与石墨烯等无带隙的二维材料相比具有许多独特的性质，如高电子迁移率和发光效率。另外，二硫化钼具有化学稳定性和热稳定性良好, 比表面积大, 表面活性高等优点。二硫化钼的上述特性使其在电子探针、固体润滑剂 、多相催化剂、电化学储氢、以及离子电池正极材料应用等方面获得广泛的研究与应用。其中单层二硫化钼是一种新型二维半导体材料，在离子电池、气体探测器、发光二极管和新型晶体管材料等方向有着重要作用。多层二硫化钼材料介于体材料与单层之间，其禁带宽度在1.2ev到1.8ev之间，光敏感性极好，是一种极为理想的光学材料。且多层二硫化钼半导体的物理性质与层数密切相关，故可以利用不同层数的二硫化钼制作出不同波段的光电探测器以及其他光学器件。单层二硫化钼薄膜与二硫化钼晶体的电子结构与光学性质存在很大的差异。这种差异，显然与层与层之间的范德华力有直接联系。

如何改变并控制这种差异，使得二硫化钼表现出稳定的光学性质，是我们亟待解决的难题。目前，能稳定影响二硫化钼光学性质的方法有：控制二硫化钼材料的分子层数、将二硫化钼材料与不同衬底结合、改变二硫化钼材料工作的介电环境、对二硫化钼材料施加应变作用等。比较上述方法，前两种方法在二硫化钼材料的制备工艺与衬底种类的选择方面还存在很大的难度，而改变介电环境在实际应用上显然不可行。而通过应变作用影响二硫化钼材料的光学性质，有着简便易行，稳定，高效等优点。又考虑到目前对二硫化钼的研究主要集中在单层和电子结构，对于多层和光学性质的研究并不完善，特别是应变作用下的光学性质。因此，计算二硫化钼在应变作用下的光学性质对二硫化钼在光学材料方面的应用有着至关重要的作用。在计算方法上，本次研究从第一性原理出发，利用material studio（ms）软件，研究二硫化钼光学性质随应变作用变化的趋势。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究内容和目标

多层二硫化钼的特性介于体材料二硫化钼与单层二硫化钼之间，由于光敏感性很好，是一种十分理想的光学材料。而应变作用是有效影响二硫化钼光学性质的方法。研究并计算二硫化钼在应变作用下的光学性质在二硫化钼的光学应用上有着至关重要的作用。故此项研究采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法，利用material studio（ms）软件，对不同应变下多层二硫化钼的光学性质进行仿真,研究光学性质随应变作用的变化趋势。对光学性质的研究包括折射率n(#631;)、反射率r(#631;)、吸收系数ɑ(#631;)、消光系数k(#631;)及能量损失谱l(#631;)等。

2.2 技术方案及措施

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解所需软件的计算原理。确定方案，完成开题报告。

第4-6周：阅读英文文献，完成翻译。掌握ms建模和计算 ，进一步完善研究目标。

第7-10周：对不同应变下多层二硫化钼的光学性质进行仿真计算，记录并汇总，得出初步结论。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] car r , parrinello m.unified approach for molecular dynamics and density-functional theory[j]. physical review letters, 1985, 55(22):2471-2474.

[2] setyawan w , curtarolo s . high-throughput electronic band structure calculations: challenges and tools[j]. computational materials science, 2010, 49(2):299-312.

[3] scalise e, houssa m, pourtois g, et al. strain-induced semiconductor to metal transition in the two-dimensional honeycomb structure of mos 2[j]. nano research, 2012, 5(1):43-48.