杜建宾 冯志芳 张倩 韩丽君 唐延林 李奇峰

1) (天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072)

2) (廊坊师范学院理学院, 廊坊 065000)

3) (贵州大学物理学院, 贵阳 550025)

1 引 言

近年来, 新型二维纳米材料以其独特的物理化学性质而成为研究的热点.MoS2作为典型过渡金属硫化物[1], 有着与石墨烯类似的二维层状结构,是一种天然的半导体材料, 具有良好的物理化学稳定性, 因此被广泛用于场效应晶体管[2]、光电探测器[3]、电化学储锂[4]和固体润滑剂[5]等领域.另外,由于MoS2具有特殊的二维纳米结构, 它也成为海水脱盐[6,7]、重金属离子液相分离[8,9]和气体小分子过滤[10,11]等的优良材料, 因此在水净化和环保等领域也有着广泛的应用前景.

把分子置于强外电场中, 会出现一些新的物理化学现象, 例如化学键碎裂、新激发态产生、新自由基出现[12,13]以及分子振动斯塔克效应等[12,14-18].李世雄等[19]研究了ZnSe分子的外场效应, 结果显示外场对分子结构有明显的影响; 谢安东等[18,20]对自辐射场下UO3分子的光谱进行了讨论, 证明自辐射场对分子能级有强烈影响; 王藩侯等[13]发现了SnSe的能级和光谱等对外电场有强依赖性;Liu等[21]对5种不同形式的双层MoS2的带隙受外加电场的影响进行了仿真研究.目前, MoS2分子结构和光谱的外场效应研究还未见报道.本文采用密度泛函理论 (density functional theory, DFT)的B3LYP泛函[22-25], 在Def2-TZVP[26,27]基组水平上对MoS2分子的基态几何结构进行了优化, 然后在同样基组水平上采用含时密度泛函(timedependent density functional theory, TD-DFT)[19]方法对MoS2分子的紫外-可见(UV-Vis)光谱在外电场中的……