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作者：张宁宁;鱼海涛;刘艳艳;薛丹;
单位：西安科技大学理学院;
摘要：WS_2凭借独特的物理和化学性质，在电子和光学领域展现出巨大的应用潜力。基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，本文旨在研究单个4d过渡金属原子X(X=Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd)替代掺杂单层WS_2的电子结构和光学性质。结果表明，过渡金属原子掺杂后的WS_2体系均是放热且稳定的，禁带宽度减小导致电导率增强，电子结构发生显著变化。其中Nb掺杂WS_2表现为金属性，Ru掺杂WS_2表现为半金属性，Tc、Rh和Pd掺杂WS_2诱导了磁性。Nb、Ru、Rh和Pd掺杂WS_2体系的介电常数和光折射率增加，掺杂前、后WS_2体系均具有良好的透明特性，吸收光谱发生红移，Nb、Ru、Rh掺杂WS_2在红外光区的吸收增强，Nb、Rh和Pd在可见光区的吸收增强，特别是Pd掺杂WS_2在可见光区吸收效果最佳，在光电探测器方面具有一定应用潜能。
关键词：二维材料;;单层WS_2;;第一性原理;;掺杂;;电子结构;;光学性质
