综述：液态金属炼金术：解锁基于镓的自修复材料用于新一代电子器件

本综述聚焦二维过渡金属二硫化物(TMDs)超晶格MoS2/MoSe2 LS的应变调控弹性各向异性研究。通过第一性原理计算，系统分析了单轴锯齿形应变、扶手椅应变及面内双轴应变下材料的弹性常数（Cij）、剪切各向异性因子及泊松比，揭示了应变工程在定向敏感应变传感器和纳米电子器件设计中的关键作用。

　　

弹性各向异性：二维超晶格的应变调控奥秘

引言

二维过渡金属二硫化物(TMDs) MX₂（M=Mo、W；X=S、Se）因其独特的电子和光学特性成为纳米电子学的研究热点。通过构建横向超晶格(LS)结构，MoS₂/MoSe₂ LS可整合单层材料的特性并产生新物理行为。然而，其应变依赖的机械性能研究仍存空白，而弹性各向异性分析将为功能器件设计提供理论基石。

计算体系与方法

采用密度泛函理论(DFT)的CASTEP软件包，使用GGA-PBE泛函和超软赝势(USP)，截断能设为520 eV。构建2×1超胞的MoS₂/MoSe₂ LS正交晶系模型（晶格常数a≈5.600 ?，b≈9.692 ?），施加-0.06至0.06应变范围（步长0.02），通过应变-应力关系计算弹性常数。

应变调控的结构响应

单轴应变下晶格参数呈现反向变化规律：锯齿形方向应变ε_zz使a增大时b减小，而扶手椅方向应变ε_ac则相反。双轴应变下a/b比值保持稳定，表明面内均匀变形特性。Mo-Se键长在压缩应变下缩短幅度（2.7%）显著大于拉伸应变（1.3%），揭示共价键的非对称响应。

弹性各向异性表征

基于弹性常数计算发现：单轴应变诱导显著各向异性，剪切各向因子A_G最高达2.37（ε_zz=0.06时），而双轴应变下A_G始终接近1。杨氏模量在ε_zz方向最高达210 GPa，较ε_ac方向高18%，泊松比ν_xy/ν_yx呈现1.5倍差异。这种方向依赖性源于Se原子取代导致的电子云重分布。

结论与展望

研究证实应变类型对MoS₂/MoSe₂ LS弹性各向异性具有选择性调控能力，为设计定向应变传感器提供了量化依据。未来可拓展至WS₂/WSe₂等同类体系，并探索应变-光电耦合效应。湖北科技大学的计算数据表明，该材料在ε_zz=0.04时出现最优各向异性比，可作为器件设计的"应变甜点"。