二硫化钼(MoS2)和二硫化铼(ReS2)是两种典型的过渡金属硫属化合物。近几年,因为单层二硫化钼成功地应用在纳米电子器件中,使之成为研究热点。与本征石墨烯的零带隙相比,单层二硫化钼是典型的半导体,有着1.8eV的直接带隙,这种特性将使它比石墨烯在纳米电子器件中的应用范围更广。通过第一性原理计算,研究人员可以预测到基于二硫化钼的晶体管有低功耗、大跨导、优异的开/关电流比等特性。随着研究不断深入,研究人员开始对它的一维结构进行研究。最近,全球各地研究团队通过各种方式成功制备出二硫化钼纳米带,其特殊性质以及它在纳米电子器件中的应用潜能使之成为当前研究热点。此外,二硫化铼是一种直接带隙且带隙大小几乎不受层数影响的半导体,但是其并不具有有序磁性。如何实现二硫化铼的有序磁性也是目前一个研究热点。基于以上考虑,在本文中,我们将采用第一性原理计算来研究缺陷对二硫化钼纳米带及二硫化铼纳米片电磁性质的调节。主要内容如下:(1)首先,我们用密度泛函理论计算了具有S空位的锯齿型MoS2纳米带的电子和磁性质。这些系统都是磁性的,磁性集中在边缘Mo和S原子上。有趣的是,H、F原子和OH或NH2官能团以25%的浓度钝化ZMoS2NRs-Vs不仅能使ZMoS2NRs-Vs达到半金属性,还提高了系统稳定性。这些不同的电子和磁特性可能会使MoS2材料在未来的自旋电子学中有巨大应用潜能。(2)接着,我们继续对含S空位的锯齿型MoS2纳米带电子结构、磁性和稳定性进行密度泛函理论研究,并考虑了这些纳米带边缘上的不同钝化情况。ZMoS2NRs-Vs是具有铁磁边缘态的磁性金属。S空位位置和边缘钝化对磁矩产生很大作用,这是由于S空位和边缘状态对系统的结构有着很大影响。重要的是,通过调整边缘钝化模式,我们可以在ZMoS2NRs-Vs中实现不同的铁磁状态,例如双边缘铁磁和单边缘铁磁状态。此外,边缘钝化不仅可以调节ZMoS2NRs-Vs的磁性,而且还可以通过消除悬挂键来提高其稳定性。这些关于ZMoS2NRs的有趣发现为其在纳米器件和自旋电子学中的应用开辟了可能。(3)之后,我们基于密度泛函理论(DFT)计算,研究了过渡金属掺杂的二维1T’相的ReS2的电子结构、磁性能和稳定性。过渡金属掺杂可以将ReS2从非磁性半导体调到磁性半导体,磁性集中在掺杂的过渡金属和邻近的Re和S原子上。磁性主要来源于交换分裂和晶体场分裂之间的竞争。更重要的是,Co掺杂的ReS2由于其强铁磁性、具有长程铁磁有序、高于室温的居里温度以及稳定性好,有望成为有前途的稀磁半导体材料。最后,我们总结本文的研究内容,提出了一些问题,并对未来的研究进行了展望。