碱诱导CeO2表面重构增强N2O活化乙苯脱氢性能的机制研究

本文通过第一性原理计算系统研究了MoS2基忆阻器（Memristor）的非易失性阻变机制，揭示了硫空位（VS）缺陷与金属电极原子（Ag/Au）相互作用形成半桥接导电通道的微观过程，并采用非平衡格林函数（NEGF）方法验证了双硫空位对导电细丝（Conductive Filament）的显著增强作用，为二维材料忆阻器设计与优化提供了理论依据。

　　

计算方法

所有结构优化与能量计算均基于密度泛函理论（DFT），采用维也纳从头算模拟软件包（VASP）完成。离子-电子相互作用通过投影缀加波（PAW）赝势处理，交换-关联相互作用在广义梯度近似（GGA）框架下使用Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）泛函处理。所有结构优化均应用DFT-D3校正。

结果与讨论

在探究缺陷是否为非易失性导电通道形成的前提时，首先研究了MoS₂中的缺陷类型，包括单硫空位（V_S）、双硫空位（V_S2）、钼空位（V_Mo）以及缺失一个钼原子及其周围三个硫原子的空位（V_MoS3）。为评估各类缺陷的形成难度，通过公式计算MoS₂的缺陷形成能（E_f）：

E_f = E_def - E_tot - Σn_iμ_i

其中μ_Mo + 2×μ_S = μ_MoS2。

结论

本研究通过第一性原理计算与量子输运模拟，系统揭示了单层MoS₂基原子忆阻器（Atomristor）的阻变机制。结果表明：无金属原子吸附的单层MoS₂仍保持绝缘特性，而金属原子在缺陷位点吸附后，器件将从高阻态（HRS）切换至低阻态（LRS）。金属原子难以通过单层MoS₂形成完全桥接的导电路径。