近期，我院计算凝聚态物理团队在二维过渡金属二硫化物相变机制方面取得新进展，相关研究成果 “Hole- and electron-injection driven phase transitions in transition metal dichalcogenides and beyond: A unified understanding”发表在《Physical Review B》(2022, 105, 024108)，硕士研究生吕小欢为第一作者，低维能量转换材料与器件团队王江龙教授和计算凝聚态物理团队石兴强教授、王瑞宁副教授为通讯作者。
二维过渡金属二硫化物（TMDs）的不同结构相具有不同的电学性质，这使得在同一材料里可实现半导体和金属相，有利于实现单一材料的集成器件。实验已经证实电子注入可驱动VI-B族TMDs发生半导体相（H相）到半金属相（dT相）的转变，以及空穴注入使H相到T相（金属相）的转变。然而，对于空穴注入诱导TMDs相变的机制、以及与TMDs相近体系载流子注入驱动结构相变仍缺乏统一理解。作者研究表明，对于VI族TMDs（MoS2、WS2和MoSe2等），空穴注入驱动半导体H相向金属T相的转变比向半金属dT相的转变更有效，这可归因于T相的功函数小于dT相。作者发现通过功函数分析可以定量区分T和dT相，而且该分析方法不限于TMDs，也可以为新合成的MoSi2N4家族的空穴和电子注入诱导相变提供统一理解。
《Physical Review B》是凝聚态物理领域的国际权威期刊，以上工作得到了河北省自然科学基金、河北大学高层次引进人才项目、河大超算等的资助和支持。
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https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.105.024108
