Formation and stability of point defects in monolayer rhenium disulfide

单层 材料科学 空位缺陷 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
善良的火完成签到,获得积分10
2秒前
Licy完成签到,获得积分10
18秒前
蓝色完成签到,获得积分10
19秒前
大气小天鹅完成签到 ,获得积分10
22秒前
土豆国王完成签到,获得积分10
25秒前
Garfield完成签到 ,获得积分10
25秒前
含蓄寻真完成签到 ,获得积分10
26秒前
29秒前
纯纯么么哒完成签到 ,获得积分10
34秒前
Wen发布了新的文献求助10
34秒前
zhangj696完成签到,获得积分10
34秒前
laber完成签到,获得积分0
37秒前
莉诺亚完成签到,获得积分10
40秒前
王方明完成签到,获得积分10
48秒前
昏睡的难破完成签到,获得积分20
55秒前
zzzzzz完成签到,获得积分10
1分钟前
1797472009完成签到 ,获得积分10
1分钟前
puritan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
秋秋完成签到,获得积分10
1分钟前
yang完成签到 ,获得积分0
1分钟前
英姑应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
nancy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
孙一完成签到,获得积分10
1分钟前
CodeCraft应助jndongwei采纳,获得10
1分钟前
噫吁嚱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
赖氨酸完成签到,获得积分10
1分钟前
FashionBoy应助KD采纳,获得10
1分钟前
Wen完成签到,获得积分20
1分钟前
Silence完成签到,获得积分10
1分钟前
czj完成签到 ,获得积分10
1分钟前
licheng完成签到,获得积分10
1分钟前
Luffy完成签到,获得积分10
1分钟前
Jasen完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
2分钟前
酷波er应助physicalpicture采纳,获得50
2分钟前
Akim应助KD采纳,获得10
2分钟前
甜蜜的荟完成签到,获得积分10
2分钟前
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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7043474
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8710108
关于积分的说明 18444914
捐赠科研通 6555438
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3117556
关于科研通互助平台的介绍 2202106
邀请新用户注册赠送积分活动 2092974