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二维纳米材料作为近年来兴起的一类新型材料,凭借着一系列独特的力学、光学、电学、磁学、化学等方面的性质有力地推动了材料科学和微纳尺度电子器件的发展。然而由于单一组分二维纳米材料在实际运用中并不总是能够满足多种多样的需求,各种基于二维纳米材料的异质结构也被相继构造了出来,一些异质结构经研究发现具备许多新颖的性质。构造二维纳米材料异质结构的方法主要有两种:一种是在面外方向上借助范德华力堆叠二维纳米材料,这种异质结构被称为范德华异质结构;另一种是在面内通过原子键相连,直接合成的横向异质结构。两种构造方法各有优劣,都在其各自的领域发挥着无可替代的作用。本文围绕两种不同的异质结构体系,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了二维硫硒化钼/蓝磷(MoSSe/BluePhosphorous,以下简称MoSSe/BlueP)范德华异质结构和二维氧化铜/氧化铁(CuO/FeO)横向异质结构的力学和电学方面的性质,主要研究内容包括:(1)利用第一性原理计算,通过优化得到二维MoSSe、BlueP、CuO、FeO最为稳定的晶体结构和相应的晶格参数。(2)建立SeMoS/BlueP和SMoSe/BlueP两种范德华异质结构,通过计算能量和声子谱找到最稳定的堆叠方式,分别计算两种范德华异质结构的结合能、弹性系数、压电系数、电子能带结构、静电势、电荷分布和态密度。结果表明,我们所构建的范德华异质结构不仅可以保持Mo SSe的面内压电响应,而且由于其在单轴应变下面外压电响应得到增强,扩展了Mo SSe的应用范围。此外,范德华异质结构的建立也显著提高了材料的力学性能。(3)分别构建了两种二维CuO/FeO横向异质结构,分别为CuO/FeO(锯齿形边(Zigazag)-锯齿形边(Zigzag),简称ZZ)和CuO/FeO(线性边(Linear)-线性边(Linear),简称LL),并计算得到两种异质结构的结合能、弹性系数、界面能、界面应力和电子能带结构,计算结果表明二维CuO和FeO可以构造成具有机械稳定性的半导体横向异质结构。本文的研究结果可为进一步研究相关的二维纳米材料的物理力学性能提供参考,从而促进其实际应用的发展。