1. 研究目的与意义
（1）研究背景
二硫化钼是目前科研领域的一个研究热点，它是一种非常重要的过渡金属硫化物。二硫化钼具有层状的原子晶体结构类型，三维二硫化钼是由单层二硫化钼相互叠加组成的，并且层与层之间是通过范徳瓦尔斯力结合在一起的，从其原子结构可以看出，单层二硫化钼是一种三明治结构，即上下两个硫原子层中间夹一层钼原子，俯视的话，其与石墨烯的原子结构类似，也成六角晶格排布。基于二硫化钼的特殊的层状晶体结构，研究者理论预言单层的二硫化钼应该与石墨烯类似，能够单独稳定的存在，是一种新型的二维晶体材料，并随后被实验所验证。单层二硫化钼可以表现出不同于三维体二硫化钼的特殊的电子结构特性，例如，体二硫化钼是间接带隙的半导体，但是单层二硫化钼却是直接带隙的半导体，并且基于其特殊的六角晶格结构，单层二硫化钼能够表现出许多新奇的物理特性，因此，对单层二硫化钼的研究具有重要的科学意义。我们拟通过理论计算研究过渡金属原子掺杂对单层二硫化钼电子结构的影响及调控作用，为实验对单层二硫化钼的研究提供理论指导。
（2）研究目的
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容
（1）用第一性原理方法研究本征单层二硫化钼体系的晶体结构及电子结构特性。
（2）研究过渡金属原子掺杂后的单层二硫化钼材料系统的电子结构特性，包括自旋极化、铁磁性、能带结构、态密度及分态密度等。
3. 研究的方法与步骤
拟采用的研究方法是基于密度泛函的第一性原理计算方法。研究步骤如下：
（1）用第一性原理方法计算未掺杂的单层二硫化钼的晶体结构、能带结构、态密度等，确定本征单层二硫化钼的基本性质。
4. 参考文献
[1] j. chang, s. larentis, e. tutuc, l. f. register, and s. k. banerjee, atomistic simulation of the electronic states of adatoms in monolayer mos2. applied physics letters 104, 141603 (2014).
[2] x. lin, and j. ni, charge and magnetic states of mn-, fe-, and co-doped monolayer mos2. journal of applied physics 116, 044311 (2014).
[3] e. s. kadantsev, and p. hawrylak, electronic structure of a single mos2 monolayer. solid state communications 152 (2012) 909-913.
5. 计划与进度安排
(1) 2022-12-06～2022-03-05 根据要求学习量子力学和固体物理等基础课程，学习密度泛函理论的基本知识；
(2) 2022-03-06～2022-03-12 调研有关单层二硫化钼（mos2）和原子掺杂的单层二硫化钼系统电子结构计算的文献资料，提出研究方案，完成开题报告。
(3) 2022-03-13～2022-03-31 学习晶体模型的建立方法；学习第一性原理计算软件vasp的使用方法，掌握如何对所建立的晶体模型进行理论计算研究；用第一性原理方法计算未掺杂的单层二硫化钼体系的晶体结构和电子结构性质，包括，晶格常数、态密度、能带结构等。
