Janus functionalized molybdenene monolayers

doi:10.1016/j.surfin.2025.107069

Janus functionalized molybdenene monolayers

2025-07-04

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Muhammad Saqib Arslan

DOI：10.1016/j.surfin.2025.107069

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二硫化钼烯（Molybdenene），实验合成[萨胡等人，自然·纳米技术18, 1430 (2023)]后，是唯一一种同时具有金属性质的狄拉克材料。这种创新材料具有多种独特且优异的性质，表明其在多个领域具有显著的应用潜力。然而，自由-standing二硫化钼烯结构的稳定性对其可能的应用造成了相当大的限制。为解决此问题，我们在自由-standing二硫化钼烯的两个基面上通过X和Y原子（X/Y = H, Li, Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl; X ≠ Y）双功能化设计了105种Janus单层结构（定义为Mo₂XY），旨在实现稳定的二硫化钼烯单层衍生物。采用密度泛函理论（DFT）计算和第一性原理分子动力学（AIMD）模拟，我们系统地研究了这105种Mo₂XY结构的能量、力学、动态和热力学稳定性。值得注意的是，我们的计算揭示了两种完全稳定的Janus二硫化钼烯单层衍生物，即Mo₂HF和Mo₂OMg。我们还研究了这两种Janus单层的力学和电子性质。本研究不仅通过双表面化学功能化稳定了自由-standing二硫化钼烯，还引入了两种新型的稳定Janus二硫化钼烯单层衍生物，为其未来的应用提供了关键的理论基础。

Janus functionalized molybdenene monolayers

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