南京航空航天大学学报

作者：王东，浦鸣杰

单位：南京航空航天大学航空学院，南京 210016；,南京航空航天大学航空学院，南京 210016；

关键词：单层过渡金属硫化物;晶界;压电效应;压电系数;密度泛函理论

基金：国家自然科学基金（11972186，11890674，51921003）；中央高校基本科研业务费专项资金（NE2019001）；江苏省高等学校学科建设重点项目。

在单层过渡金属硫化物（Transition metal dichalcogenides，TMDs）的合成过程中，缺陷是不可避免的，而且缺陷对单层TMDs的物理化学性质有着重要的影响。为了研究晶界（Grain boundaries，GBs）对单层TMDs压电效应的影响，基于密度泛函理论（Density functional theory，DFT），计算了36种含晶界单层TMDs和36种不含晶界单层TMDs的压电系数。结果表明：晶界的存在会增强单层TMDs的压电效应，这是由于晶界会导致体系产生应变梯度，从而激发了挠曲电效应。压电系数的变化呈现明显的周期趋势，即随着硫族元素相对原子质量的增加压电系数逐渐增大，其中，含晶界的单层MoTe₂的压电系数最大为11.17 pm/V，与单层MoTe₂ （8.74 pm/V）相比，提高了约27.8%。本文的研究结果可以为开发应用于飞行器中的高灵敏度传感器和高精度控制器的设计提供理论指导。

来源：2022年第4期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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