近期，我院计算凝聚态物理课题组在过渡金属二硫族化合物层间电荷密度重分布机制研究中取得新进展，相关研究成果以“Origin of diverse interlayer charge redistribution in transition metal dichalcogenides”为题发表在《Physical Review B》（2026, 113, 205302）。我院博士研究生高雨蒙为该论文第一作者，王江龙教授和石兴强教授为通讯作者。
二维层状材料的层间准化学键作用导致了层间电荷密度重分布（ICDR），并且可以调控材料的物理性质。然而，不同过渡金属二硫族化合物的ICDR表现出显著差异（包括层间电子密度积累、减少，以及复杂的空间分布），其背后的物理机制尚不明确。针对这一科学问题，研究团队结合两中心两能级作用模型以及多能级作用模型，在统一的理论框架下阐明了三种不同的ICDR机制：（1）层间占据态-占据态作用与占据态-空态作用的竞争，前者导致层间电子密度减少，而后者则促进层间电子密度积累，二者竞争导致d0 TiS2在T相比H相结构中更倾向于电子积累；（2）层间半占据态-半占据态作用会显著促进d1 NbS2的层间电子密度积累；（3）层间多个占据态的“多对多”能级作用导致d2 MoS2表现出更复杂的ICDR现象。该工作为统一理解范德华材料的ICDR奠定了坚实的基础。
本研究工作得到了国家自然科学基金、河北大学优秀青年科研创新团队、河北大学高层次人才培育计划、河北大学研究生创新资助项目等项目的资助，同时也得到了河北大学高性能计算中心的技术支持。
文章链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/x8wm-ksf6
