Synergistic vacancy defects and mechanical strain for the modulation of the mechanical, electronic and optical properties of monolayer tungsten disulfide
Notice bibliographique
Résumé
Monolayer transition metal dichalcogenides (TMDs) are the potential candidate materials in nanoelectronic and optoelectronic applications due to their unique physical and chemical properties. Although both defect and strain greatly alter the structural, physical and chemical properties of monolayer TMDs, the defective monolayer TMDs under applied strain have not been adequately studied. In this paper, the synergistic effects of sulfur vacancy defects and mechanical strain on the mechanical, electronic and optical properties of monolayer tungsten disulfide (WS2) have been systematically studied using first principles density functional theory. The results indicate that the sulfur vacancy formation energy increases linearly with increasing sulfur vacancy concentration under different strains. The strain energy and stress of monolayer WS2 with different sulfur vacancy concentrations increase with increasing applied strain in the strain range of -10% to 10%. The band gap of monolayer WS2 decreases with increasing sulfur vacancy concentration under different strains. Moreover, compared with unstrained conditions, 5% compressive strain increases the band gap at a larger vacancy concentration and the case is just opposite at a smaller vacancy concentration, while 5% tensile strain decreases the band gap. The band gap of monolayer WS2 with different sulfur vacancy concentrations firstly increases and then shrinks with increasing applied strain under compressive strain, whereas it decreases monotonically under tensile strain in the strain range of -10% to 10%. In the visible-light wavelength region, the out-of-plane absorption coefficient under different strains increases with increasing sulfur vacancy concentration. Furthermore, 5% compressive strain enhances the absorption coefficient and 5% tensile strain decreases the absorption coefficient. Hence, the synergistic effects of sulfur vacancy defects and mechanical strain in monolayer TMDs can open new avenues for their applications in nanoelectronic and optoelectronic devices.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».