双轴应变对Co掺杂单层MoS_(2)磁学和光学性质影响的理论研究OA

单层MoS_(2)基磁性半导体的实现及其自旋态的调控规律对二维自旋电子器件的开发和利用具有重要的科学价值。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究了双轴应变对Co掺杂单层MoS_(2)的电子结构、磁学和光学性质的影响。研究表明:不同双轴应变下,Co掺杂的MoS_(2)(Co_(Mo))体系具有不同的电子结构,在–9%—–6%应变范围内,Co_(Mo)体系产生大小为1.00μ_(B)的局域磁矩,在–5%—9%应变范围内,Co_(Mo)体系产生大小为3.00μ_(B)的磁矩;磁矩之间的耦合类型随应变呈振荡趋势,3%应变下Co_(Mo)体系铁磁(ferromagnetic,FM)耦合的强度最大,磁耦合机制由d‑p‑d超交换作用主导;此外,Co的掺杂提升了Co_(Mo)体系中价电子的跃迁概率和光生电子空穴对的分离效率,使得掺杂体系的光催化性能得到了很大的改善,同时提升了Co_(Mo)体系对可见光区和红外光区光子的吸收幅度,光学吸收谱的吸收边发生了红移,而拉伸应变则进一步提升了Co_(Mo)体系在可见光区和红外光区的光学性能.