应变调控MoS2/MoSe2横向超晶格弹性各向异性的第一性原理研究

本文通过第一性原理计算揭示了应变工程对二维过渡金属二硫化物（TMDs）横向超晶格（LS）弹性各向异性的调控机制。作者系统研究了MoS2/MoSe2 LS在单轴锯齿形应变、单轴扶手椅应变和平面双轴应变下的结构演变与弹性常数变化，发现单轴应变可显著增强其剪切各向异性因子、杨氏模量和泊松比的各向异性行为，为设计方向敏感应变传感器和纳米电子器件提供了理论依据。

　　

Highlight

本研究通过第一性原理计算揭示了应变对MoS₂/MoSe₂横向超晶格（LS）弹性各向异性的调控作用。三种应变类型（单轴锯齿形、单轴扶手椅和平面双轴）被系统研究，发现单轴应变可诱导显著的弹性各向异性，而双轴应变则无此效应。

Results and discussion

通过构建2×1超胞的MoS₂/MoSe₂ LS正交晶系模型（图1），研究发现晶格参数a和b在单轴应变下呈现反向变化规律。弹性常数计算表明：单轴应变会显著影响剪切各向异性因子、杨氏模量和泊松比的空间分布，这种方向依赖性为设计新型应变敏感器件提供了可能。

Conclusion

应变调控的弹性各向异性行为表明，MoS₂/MoSe₂ LS在纳米机电系统（NEMS）和智能传感器领域具有独特优势。该发现不仅补充了二维超晶格力学性能的理论框架，更为功能性纳米器件的定向设计开辟了新思路。