应变调控MoS2/MoSe2横向超晶格弹性各向异性的机制研究与器件设计启示

本文通过第一性原理计算揭示了应变工程对MoS2/MoSe2横向超晶格（LS）弹性各向异性的调控机制。研究发现单轴锯齿形（zigzag）和扶手椅形（armchair）应变可显著诱导剪切各向异性因子（As）、杨氏模量和泊松比的定向响应，而双轴应变则保持各向同性。该研究为开发方向敏感型应变传感器和纳米电子器件提供了理论支撑。

　　

Highlight

应变工程为调控材料性能提供了新范式。本研究通过第一性原理计算系统解析了三种应变模式（单轴zigzag应变、单轴armchair应变和双轴平面应变）对MoS₂/MoSe₂横向超晶格（LS）弹性各向异性的影响，揭示了其力学性能的定向响应规律。

Results and discussion

在2D正交晶系的MoS₂/MoSe₂ LS模型中（图1），单轴应变展现出独特的晶格常数互易变化：当a轴伸长时b轴收缩，反之亦然。弹性常数计算表明，单轴应变下剪切各向异性因子（A_s）呈现显著方向依赖性，而双轴应变则维持各向同性特征。这种"应变-各向异性"耦合效应为设计定向响应器件提供了新思路。

Conclusion

本研究通过应变-结构-性能的定量关联，证实了应变工程可精准调控MoS₂/MoSe₂ LS的弹性各向异性。该发现不仅拓展了过渡金属二硫化物（TMDs）超晶格在应变传感器领域的应用前景，更为纳米电子器件的定向力学设计提供了理论蓝图。