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
静静发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Ava的应助被Ricky采纳,获得10
刚刚
刚刚
AN发布了新的文献求助30
刚刚
yueyue完成签到,获得积分10
刚刚
英吉利25发布了新的文献求助10
1秒前
华仔的应助被hi采纳,获得10
1秒前
1秒前
隐形曼青的应助被扶风阁主采纳,获得10
1秒前
CJX发布了新的文献求助10
2秒前
UU完成签到 ,获得积分10
2秒前
yyyy完成签到,获得积分10
2秒前
Ava的应助被风清扬采纳,获得10
2秒前
秋祁完成签到,获得积分10
2秒前
熊佳晖完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
Q13完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
舒心的瑛完成签到,获得积分10
3秒前
舒心的银耳汤完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
田様的应助被丰富的宛筠采纳,获得10
4秒前
泽北发布了新的文献求助10
4秒前
ab发布了新的文献求助10
4秒前
第9527号文明完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
烟花的应助被111采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
跳跃靖发布了新的文献求助10
5秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
heyfan完成签到,获得积分10
6秒前
yanbobuchou发布了新的文献求助10
6秒前
幸福亦凝发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
陈宇发布了新的文献求助10
7秒前
Ranann发布了新的文献求助10
7秒前
8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
Les Mantodea De Guyane 2000
从自在到自觉:中华民族观念形成研究:全二册 800
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
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 7998248
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9451960
关于积分的说明 21137223
捐赠科研通 7571111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3380407
关于科研通互助平台的介绍 2513558
邀请新用户注册赠送积分活动 2414267