二维过渡金属二硫化物（2D TMDs）的电子，光学和化学性质在很大程度上取决于其三维原子结构和晶体缺陷。近日，加州大学洛杉矶分校Jianwei Miao团队报道了以Re掺杂的MoS2作为模型系统，使用扫描原子电子断层扫描（sAET）作为一种方法来确定三维原子位置以及晶体缺陷（例如掺杂剂，空位和波纹）的位置，精度低至4 pm。
本文要点：
1）作者开发了sAET，以皮米精度确定2D TMDs的3D原子坐标。
2）研究表明，Re掺杂的MoS2可产生三维局部键畸变并诱发局部应变张量。作者测量了由掺杂剂引起的三维键变形和局部应变张量。通过将这些实验得到的三维原子坐标直接提供给密度泛函理论，作者得到了比依赖于松弛的三维原子坐标的常规密度泛函理论计算得出的更为精确的电子能带结构。
3）作者认为，扫描原子电子断层扫描不仅普遍适用于确定二维材料的三维原子坐标，而且将使从头计算能够更好地预测这些材料的物理，化学和电子性质。
Xuezeng Tian, et al. Correlating the three-dimensional atomic defects and electronic properties of two-dimensional transition metal dichalcogenides. Nat. Mat., 2020,
DOI: 10.1038/s41563-020-0636-5
