Formation and stability of point defects in monolayer rhenium disulfide

单层 材料科学 空位缺陷 铼 晶体缺陷 结晶学 凝聚态物理 纳米技术 物理 化学 冶金
作者
Şeyda Horzum,Deniz Çakır,Joonki Suh,Sefaattin Tongay,Yen-Hsun Huang,Ching‐Hwa Ho,Jixuan Wu,Hasan Sahın,F. M. Peeters
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:89 (15) 被引量:171
标识
DOI:10.1103/physrevb.89.155433
摘要

Recently, rhenium disulfide (${\mathrm{ReS}}_{2}$) monolayers were experimentally extracted by conventional mechanical exfoliation technique from as-grown ${\mathrm{ReS}}_{2}$ crystals. Unlike the well-known members of transition metal dichalcogenides (TMDs), ${\mathrm{ReS}}_{2}$ crystallizes in a stable distorted-$1T$ structure and lacks an indirect to direct gap crossover. Here we present an experimental and theoretical study of the formation, energetics, and stability of the most prominent lattice defects in monolayer ${\mathrm{ReS}}_{2}$. Experimentally, irradiation with 3-MeV He${}^{+2}$ ions was used to break the strong covalent bonds in ${\mathrm{ReS}}_{2}$ flakes. Photoluminescence measurements showed that the luminescence from monolayers is mostly unchanged after highly energetic $\ensuremath{\alpha}$ particle irradiation. In order to understand the energetics of possible vacancies in ${\mathrm{ReS}}_{2}$ we performed systematic first-principles calculations. Our calculations revealed that the formation of a single sulfur vacancy has the lowest formation energy in both Re and S rich conditions and a random distribution of such defects are energetically more preferable. Sulfur point defects do not result in any spin polarization whereas the creation of Re-containing point defects induce magnetization with a net magnetic moment of 1--3${\ensuremath{\mu}}_{\mathrm{B}}$. Experimentally observed easy formation of sulfur vacancies is in good agreement with first-principles calculations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
赘婿的应助被幽默的沁采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
顾矜的应助被gg采纳,获得10
1秒前
wind发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
RSU完成签到,获得积分10
3秒前
fshadow发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
炙热千柳发布了新的文献求助10
5秒前
电冰箱发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
zzzm完成签到,获得积分10
5秒前
11发布了新的文献求助10
5秒前
赵梦杰完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
fshadow完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
研友_VZG7GZ的应助被HongMou采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S的应助被John采纳,获得10
9秒前
多情的棒球完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
愤怒的璎完成签到,获得积分20
11秒前
13秒前
13秒前
小二郎的应助被张钰琪采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
MateoX发布了新的文献求助10
14秒前
liu发布了新的文献求助10
14秒前
橙子完成签到,获得积分10
15秒前
自由音响完成签到,获得积分10
16秒前
Warren发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
小北完成签到,获得积分20
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Ecotourism 400
Genera Orchidacearum Volume 4: Epidendroideae 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8063463
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9486903
关于积分的说明 21338270
捐赠科研通 7631616
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3396909
关于科研通互助平台的介绍 2527263
邀请新用户注册赠送积分活动 2434900