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摘要
本工作采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法，研究了毒害性气体NO、NO2和NH3在铁修饰MoTe2(Fe-MoTe2)单分子层上的吸附和传感行为，探究其作为电阻型化学气体传感器的潜力。首先，研究了Fe修饰在单层MoTe2上最稳定的几何构型和电子行为。结果表明，Fe原子掺杂剂可以稳定地吸附在单层MoTe2表面TMo处，修饰后体系的带隙减小并且电子密度增加，产生2.00μB磁矩。其次，Fe-MoTe2对NO、NO2和NH3气体的吸附能分别达到了-3.13 eV、-2.27 eV和-1.19 eV，总态密度图(DOS)以及分波态密度图(PDOS)的分析验证了Fe原子修饰对气体吸附性能的影响。能带结构和差分电荷密度分析为Fe-MoTe2作为电阻型化学气体传感器提供了基本传感机理。最后，灵敏度分析表明Fe-MoTe2对NO2有非常好的响应(99.0%)，对NO和NH3也有较好的响应。恢复行为表明Fe-MoTe2有作为NH3气体传感器和NO、NO2气体清除剂或存储材料的潜力。本工作为探索单层Fe-MoTe2作为传感材料或气体吸附材料提供了理论支持，扩展了基于TMDs的气体传感器在环境监测和治理领域中的应用。
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