MoSSe异质结中的Rashba效应及其调控开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：单层过渡金属二硫化物（单层TMDs（具有MX₂形式））材料在自旋电子学领域被认为是一个非常重要的二维半导体材料。然而，其面外镜像对称特性可能会限制其在一些电子自旋相关领域的应用。最近，一个新合成的单层Janus TMDs MoSSe被发现同时具有面内反演对称破缺和面外镜像对称破缺，这为自旋电子学领域的研究增添了新的曙光，特别是Rashba效应。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：本课题利用两维铁电材料和单层mosse材料组成异质结，研究铁电材料的极化方向对mosse材料的rashba效应的影响，从基础物理和应用两个角度仔细分析rashiba效应的起源以及调控，为纳米自旋电子器件的设计和应用提供理论支撑，本课题适用的异质结材料还可以进行拓宽，可以用其它二维铁电材料或两维janus材料进行替换，找寻获得更高的rashba系数的异质结和更好的调控方法

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

（1）复习量子力学和固体物理学，了解铁电材料基本知识和rashba效应。

（2）利用基于密度泛函理论的第一性原理方法（借助vasp软件包）研究二维金属有机框架结构cuinp2s6材料的电子结构性质；根据计算结果，进行数据分析处理等。

4. 参考文献

[1]叶倩, 沈阳, 袁野, 赵祎峰, 段纯刚, 二维本征铁电体及其多铁耦合的研究进展[j]. 2020, 69: 217710.

[2] huang h f, dong y j, yao y, zhang j y, hao x, gu h, and wu y z, nonvolatile tuning of the rashba effect in the cuinp2s6/mosse/cuinp2s6 heterostructure [j], j appl. phys. 2020, 128:224105.

[3] liu c, gao h, li y, wang k, burton l a, and ren w, manipulation of the rashba effect in layeredtellurides mte (m = ge, sn, pb)[j]. journal of materials chemistry c, 2020, 8: 5143.

5. 计划与进度安排

(1) 2022-12-06～2022-03-01 学生复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) 2022-03-02～2022-03-12 调研有关二维铁电材料的相关文献资料，提出研究方案，完成开题报告，教师完成开题报告的审核。

(3) 2022-03-13～2022-04-30 学习晶体模型的建立方法；学习第一性原理计算软件包vasp的使用方法；用第一性原理方法计算异质结的电子结构性质，包括，晶格结构、能带结构、rashba效应等并进行中期检查。