超低温沉积制备机械鲁棒性HfO2基反铁电储能电容器的弹性各向异性调控研究

本文通过第一性原理计算系统研究了应变对MoS2/MoSe2横向超晶格（LS）弹性各向异性的调控作用，揭示了单轴锯齿型应变、扶手椅型应变与双轴应变下二维过渡金属二硫化物（2D TMDs）超晶格的独特力学响应机制，为开发方向敏感性应变传感器和纳米电子器件提供了理论依据。

　　

Highlight

本研究通过超低温沉积技术成功制备出具有优异机械柔性的HfO₂基反铁电储能电容器，其独特的弹性各向异性行为为柔性电子器件设计提供了新思路。

Results and discussion

在结果讨论部分，我们首先构建了2×1超晶胞的MoS₂/MoSe₂横向超晶格（LS）模型（图1），该结构属于二维正交晶系。通过第一性原理计算发现：

1. 单轴锯齿型应变（x轴方向）下，晶格常数a与b呈反向变化关系，当a增大时b减小，反之亦然；

2. 弹性常数计算表明，单轴应变会引发显著的剪切各向异性因子变化，而双轴应变则不会诱导该现象；

3. 杨氏模量和泊松比的空间分布证实了应变可编程的弹性各向异性特征，这种特性在应变传感器设计中具有重要应用价值。

Conclusion

结论表明，通过应变工程可有效调控MoS₂/MoSe₂超晶格的弹性各向异性，该发现不仅为实验研究提供理论基础，更为开发方向敏感型纳米电子器件（如生物力学传感器）开辟了新途径。