1. 研究目的与意义
过渡金属硫属化合物是一种典型的层状材料，通常用mx2表示，其中Ｍ表示过渡金属，x表示硫族元素。mx2材料中层内都是由共价键形成x-m-x的三明治结构，层间是由弱的范德瓦尔斯力结合而成。二硫化钼（mos2）中由于层与层之间堆垛方式的差异，存在三种构型，分别为1t相、2h相和3r相。在1t相中，每层以mo原子为中心，构成八面体结构，下层s原子层相对于上层Ｓ原子旋转60，不同层间的原子排列方式完全相同，具有四方对称性。在2h相的每个单层中，上下层s原子层的构型完全相同，每个单层中以mo原子为中心，形成三棱柱结构。2h相的相邻两层绕着c轴旋转60，所以每个晶胞中包含两层mos2，具有六方对称性。在3r相中，每个mos2单层的构型与2h相相同，但是每个晶胞中包含三层mos2，具有斜方六面体对称性。
2. 课题关键问题和重难点
近几年来对于MOS2表面缺陷的相关研究表明，不论是块材结构，还是机械剥离或化学气相沉积方法得到的单层结构，表面都有很多的缺陷存在。不仅缺陷浓度较高，而且缺陷的种类也很多，其中S空位缺陷（Vs）的形成能最低，是最常见的一种缺陷形态。在STM的表征中，表现为以缺失的S原子为中心的暗点缺陷，在实验中对Vs缺陷表征时，在相同的扫描条件下，不同区域上会观察到两种不同的图像。虽然Ｓ族元素空位缺陷种类繁多，形成能也比较低，但是在样品表面同样存在大量O取代缺陷。当WS2样品在250C进行退火处理后，表面主要出现两种缺陷特征，这两种缺陷分别对应顶层Ｓ原子被０原子取代位点，以及底层S原子被O原子取代，而两种S空位缺陷只有在较高温度退火的条件下才能够大量存在。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1.1 背景意义
在早期生活中，二硫化钼用途相对单一，常用作润滑剂；以及在石化领域可以作为催化剂，用于加氢脱硫反应。然而随着研究的深入，二硫化钼特殊的物理化学性质逐渐被人们发掘，使其在传感器、能源等诸多领域均表现出极大的应用前景。二硫化钼也是一种高效的能源材料，而且其价格不是十分昂贵。在电催化析氢的反应中，mos2表现出很好的催化性能。通过理论计算，发现二硫化钼中钼截止边对氢的吸附能很低，可以与pt媲美，有可能作为贵金属pt的替代品，作为电 催化析氢反应的高效廉价催化剂[1]。在表面覆盖二硫化钥 纳米片，探宄不同覆盖度下催化反应活性,发现当二硫化钼岛边界长度增加时，换电流密度明显增大，而交换电流随二硫化钼岛 面积的变化没有明显规律性。由此说明二硫化钼的边界位置催化活性比较高，而在二硫化钥完整表面催化性能相对较差,这为之后二硫化钼在催化领域研宄提供了明确的努力方向。
4. 研究方案
利用stm和tr-arpes超高 空联用系统进行mos2表面的超快飞秒激光光电子能谱验，实验过程中为防止样品低温吸水，进行室温测试利用超快飞秒激光激发的光电子能谱研究了二硫化钼 激 发态信息。再选用可见光（540nm-790nm）围的飞秒激光作为激发光源，通过多光子光电子能谱的测量，来获得二硫化钼单晶的能带结构。以不同能量的飞秒激光作为激发光 ， 得到多组多光子光电子能谱。在经典力学的考虑范围内，如果粒子的动能比势垒小，那它就无法跨越该势垒。但是在量子力学的研宄体系下，由于粒子同时具有波动性，粒子的状态波函数会在整个空间中传播并衰减，因此当粒子的动能比所要跨越的势垒小时，粒子仍然有机会直接穿越势垒，从而出现在势垒的一侧，这种穿越势垒的方式被称隧穿。stm的基本工作原理就是利用了电子隧穿效应。
5. 工作计划
第1-2周：确认毕业论文题目、研究方向；
第3-4周：完成开题报告和文献翻译，确定论文的写作方向，上网查阅更多有关资料；
第5周：整理资料，将出现问题的地方反复修改，弥补不足，打好理论基础；
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