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过渡金属二硫族化合物(TMDs)是一类层状材料,由原子按照共价键结合形成平面结构以范德华力堆积而成的。TMDs具有六角结构,每个单层包括三个原子层。二维单层或多层原子级平面结构可以独立存在,形成二维过渡金属二硫族化合物(2D-TMDs)。TMDs具有特殊的电子结构,在光电子学、自旋电子学和谷电子学等领域具有重要的基础理论和实际应用价值。本论文利用密度泛函理论计算了二维过渡金属二硫族化合物及其异质结构的电子结构,主要包括三部分:(1)过渡金属(Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Hf、W、Re、Os、Lr、Pt、Au和Hg)掺杂单层1T-TaS2的电子结构;(2)TaS2/TaSe2和TaSe2/TaTe2异质结构在不同电场(-0.5、-0.3、-0.1、0、0.1、0.3、0.5 V/?)作用下的电子结构;(3)TX2/MnO(T:Mo、W;X:S、Se)异质结构的电子结构。首先,采用密度泛函理论计算了第四、五、六周期的过渡金属元素(TM)掺杂单层1T-TaS2材料的电子结构。在考虑自旋-轨道耦合和范德华力的情况下,过渡金属掺杂单层1T-TaS2的结合能变化范围从Nb的1.75 eV到W的15.49 eV。S-TM键长的畸变率从0.77%变化到9.35%,Ta-TM的键长畸变率在0.90%到8.87%的范围内。无论过渡金属是否掺杂TaS2,费米能级都穿过导带。然而,当Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag和Cd掺杂单层1T-TaS2时,在导带和价带之间出现带隙。对于Mo、Ru、Rh和Ag掺杂的体系,带隙为0.34、0.53、0.45和0.31 eV。其次,采用密度泛函理论计算了外加电场对TaS2/TaSe2和TaSe2/TaTe2异质结构的电子结构的影响。在-0.10.5 V/?的电场范围内,TaS2/TaSe2异质结构出现自旋劈裂现象,并随着电场的增加劈裂逐渐减小。相反,当电场从0.1 V/?增加到0.3 V/?时,劈裂缓慢增加。然而,TaSe2/TaTe2异质结构在0.3 V/?电场下显示出0.69 eV的带隙,这是一种间接带隙半导体,这表明电场会对TaSe2/TaTe2异质结构的能带产生影响。最后,采用密度泛函理论研究了TX2/MnO(T:Mo、W;X:S、Se)异质结构的电子结构。除了在考虑自旋-轨道耦合和范德华力修正外,还考虑了库伦相互作用修正。结果显示对于MoS2/MnO异质结构的不同堆叠方式,诱导MoS2出现类似p型或n型掺杂,揭示异质结构的导电性可通过堆叠在反铁磁性MnO上来调节。MoS2/MnO异质结构在K点的自旋劈裂在24至291 meV之间变化;在K’点的自旋劈裂的变化范围是18至253meV。此外,计算WS2/MnO、MoSe2/MnO和WSe2/MnO异质结构的电子结构,发现K点的自旋劈裂为553、324和481 meV,K’点的自旋劈裂为215、9和284 meV。MoS2/MnO、WS2/MnO、MoSe2/MnO和WSe2/MnO的谷劈裂为161、193、171和125 meV。此外,在TX2和MnO层之间出现显著的电荷积聚,表明MnO和TX2之间存在较强的耦合。