In this work, we systematically studied the structure, and electronic and magnetic properties of van der Waals (vdWs) interface Graphene/MoS2 heterostructure (HS-G/MoS2) and C sites vacancy defects in HS-G/MoS2 materials using first-principles calculations. By the structural analysis, we found that nondefects geometry is more compact than defects geometries. To investigate the electronic and magnetic properties of HS-G/MoS2 and C sites vacancy defects in HS-G/MoS2 materials, we have studied band structure, density of states (DOS), and partial density of states (PDOS). By analyzing the results, we found that HS-G/MoS2 is metallic in nature but C sites vacancy defects in HS-G/MoS2 materials have a certain energy bandgap. Also, from the band structure calculations, we found that Fermi energy level shifted towards the conduction band in vacancy defects geometries which reveals that the defected heterostructure is n-type Schottky contacts. From DOS and PDOS analysis, we obtained that the nonmagnetic HS-G/MoS2 material changes to magnetic materials due to the presence of C sites vacancy defects. Right 1C atom vacancy defects (R-1C), left 1C atom vacancy defects (L-1C), centre 1C atom vacancy defects (C-1C), and 2C (1C right and 1C centre) atom vacancy defects in HS-G/MoS2 materials have magnetic moments of −0.75 µB/cell, −0.75 µB/cell, −0.12 µB/cell, and +0.39 µB/cell, respectively. Electrons from 2s and 2p orbitals of C atoms have main contributions for the magnetism in all these materials.

中文翻译：

---

调整石墨烯/二硫化钼范德华异质结构材料中 C 位空位缺陷的结构、电子和磁特性：第一性原理研究

在这项工作中，我们使用第一性原理系统地研究了范德华 (vdWs) 界面石墨烯/MoS2 异质结构 (HS-G/MoS2) 和 HS-G/MoS2 材料中的 C 位空位缺陷的结构、电子和磁性能计算。通过结构分析，我们发现无缺陷几何结构比缺陷几何结构更紧凑。为了研究 HS-G/MoS2 材料中 HS-G/MoS2 和 C 位空位缺陷的电子和磁性，我们研究了能带结构、态密度 (DOS) 和部分态密度 (PDOS)。通过分析结果，我们发现HS-G/MoS2本质上是金属，但HS-G/MoS2材料中的C位空位缺陷具有一定的能带隙。此外，根据能带结构计算，我们发现费米能级在空位缺陷几何结构中向导带移动，这表明有缺陷的异质结构是 n 型肖特基接触。通过 DOS 和 PDOS 分析，我们发现由于 C 位空位缺陷的存在，非磁性 HS-G/MoS2 材料转变为磁性材料。HS-G/ 中右侧 1C 原子空位缺陷 (R-1C)、左侧 1C 原子空位缺陷 (L-1C)、中心 1C 原子空位缺陷 (C-1C) 和 2C（右侧 1C 和中心 1C）原子空位缺陷MoS2 材料的磁矩分别为 -0.75 µB/cell、-0.75 µB/cell、-0.12 µB/cell 和 +0.39 µB/cell。来自 C 原子的 2s 和 2p 轨道的电子对所有这些材料的磁性有主要贡献。我们发现由于 C 位空位缺陷的存在，非磁性 HS-G/MoS2 材料转变为磁性材料。HS-G/ 中右侧 1C 原子空位缺陷 (R-1C)、左侧 1C 原子空位缺陷 (L-1C)、中心 1C 原子空位缺陷 (C-1C) 和 2C（右侧 1C 和中心 1C）原子空位缺陷MoS2 材料的磁矩分别为 -0.75 µB/cell、-0.75 µB/cell、-0.12 µB/cell 和 +0.39 µB/cell。来自 C 原子的 2s 和 2p 轨道的电子对所有这些材料的磁性有主要贡献。我们发现由于 C 位空位缺陷的存在，非磁性 HS-G/MoS2 材料转变为磁性材料。HS-G/ 中右侧 1C 原子空位缺陷 (R-1C)、左侧 1C 原子空位缺陷 (L-1C)、中心 1C 原子空位缺陷 (C-1C) 和 2C（右侧 1C 和中心 1C）原子空位缺陷MoS2 材料的磁矩分别为 -0.75 µB/cell、-0.75 µB/cell、-0.12 µB/cell 和 +0.39 µB/cell。来自 C 原子的 2s 和 2p 轨道的电子对所有这些材料的磁性有主要贡献。HS-G/MoS2 材料中的 2C 和 2C（1C 右侧和 1C 中心）原子空位缺陷的磁矩分别为 -0.75 µB/cell、-0.75 µB/cell、-0.12 µB/cell 和 +0.39 µB/cell。来自 C 原子的 2s 和 2p 轨道的电子对所有这些材料的磁性有主要贡献。HS-G/MoS2 材料中的 2C 和 2C（1C 右侧和 1C 中心）原子空位缺陷的磁矩分别为 -0.75 µB/cell、-0.75 µB/cell、-0.12 µB/cell 和 +0.39 µB/cell。来自 C 原子的 2s 和 2p 轨道的电子对所有这些材料的磁性有主要贡献。