Trong suèt g¦n hai thªp ni¶n qua, vªt li»u hai chi·u câ c§u tróc lîp luæn l mët trong nhúng èi t÷ñng h§p d¨n èi vîi c¡c nh khoa håc do chóng câ nhi·u t½nh ch§t vªt lþ v hâa håc nêi trëi. Vi»c bâc t¡ch th nh cæng graphene tø graphite [1] ¢ bt ¦u mët k nguy¶n mîi cho c¡c nghi¶n cùu v· vªt li»u hai chi·u câ c§u tróc lîp. C¡c nghi¶n cùu g¦n ¥y cho th§y r¬ng t½nh ch§t vªt lþ, °c bi»t l c¡c t½nh ch§t i»n tû, cõa c¡c vªt li»u hai chi·u câ c§u tróc lîp th÷íng r§t nh¤y vîi sü thay êi c§u tróc èi xùng cõa chóng. Vi»c ph¡ vï c§u tróc èi xùng câ thº l m xu§t hi»n nhi·u t½nh ch§t vªt lþ mîi l¤ m khæng thº tçn t¤i trong c¡c vªt li»u nguy¶n thõy.
N«m 2017, vªt li»u 2D Janus vîi c§u tróc b§t èi xùng theo ph÷ìng th¯ng ùng ÷ñc ch¸ t¤o th nh cæng b¬ng thüc nghi»m [86],[87] ¢ mð ra mët h÷îng ti¸p cªn mîi trong vi»c nghi¶n cùu vªt li»u hai chi·u. ¦u ti¶n,
b¬ng c¡ch thay th¸ mët lîp nguy¶n tû S b¬ng mët lîp nguy¶n tû Se trong MoS2, ng÷íi ta ¢ ch¸ t¤o th nh cæng Janus dichalcogenide MoSSe b¬ng thüc nghi»m. C§u tróc b§t èi xùng theo ph÷ìng th¯ng ùng cõa Janus MoSSe công ¢ ÷ñc kh¯ng ành bði k½nh hiºn vi i»n tû truy·n qua v phê quang tû tia X [86]. Còng lóc â, thæng qua vi»c sulfur hâa b· m°t ìn lîp MoSe2, c§u tróc Janus MoSSe ¢ ÷ñc h¼nh th nh v ¢ ÷ìc nghi¶n cùu mët c¡ch h» thèng b¬ng thüc nghi»m [87]. C¡i t¶n Janus bt nguçn tø mët và th¦n La M¢ cê ¤i. Janus l và th¦n cõa sü khði ¦u v qu¡ tr¼nh chuyºn êi câ hai khuæn m°t, mët khuæn m°t nh¼n v· t÷ìng lai cán khuæn m°t kia l¤i h÷îng v· qu¡ khù. Thuªt ngú Janus ¢ ÷ñc dòng trong khoa håc tø n«m 1989 khi ng÷íi ta ch¸ t¤o c¡c h¤t thõy tinh vîi hai m°t câ °c t½nh kh¡c nhau [83]. Vªt li»u hai chi·u câ c§u tróc b§t èi xùng theo ph÷ìng th¯ng ùng, ch¯ng h¤n nh÷ MoSSe [86], công ÷ñc gåi l vªt li»u Janus hai chi·u.
Trong ch÷ìng n y cõa luªn ¡n, chóng tæi tr¼nh b y c¡c °c tr÷ng v· c§u tróc v c¡c t½nh ch§t i»n tû cõa c¡c ìn lîp Janus monochalcogenide nhâm III M2XY (M = Ga, In; X/Y = S, Se, Te; X 6= Y). T÷ìng tü nh÷ tr¼nh b y trong ch÷ìng 2, c¡c t½nh to¡n n y ÷ñc thüc hi»n b¬ng ph÷ìng ph¡p phi¸m h m mªt ë thæng qua gâi ph¦n m·m mæ phäng Quantum Espresso [102]. C¡c t÷ìng t¡c trao êi t÷ìng quan ÷ñc kh£o s¡t b¬ng ph÷ìng ph¡p GGA vîi h m trao êi t÷ìng quan PBE [99]. B¶n c¤nh â, hi»u ùng SOC công ¢ ÷ñc t½nh ¸n trong c¡c t½nh to¡n tü hñp cõa c¡c tr¤ng th¡i i»n tû b¬ng ph÷ìng ph¡p PBE+SOC [109]. º mæ t£ c¡c t÷ìng t¡c van der Waals giúa c¡c lîp nguy¶n tû trong c§u tróc Janus, chóng tæi ¢ sû döng ph÷ìng ph¡p lþ thuy¸t h m mªt ë c£i ti¸n DFT-D2 ÷ñc · xu§t bði Grimme [108]. Vòng Brillouin ÷ñc chia th nh l÷îi(15×15×1) k-mesh b¬ng ph÷ìng ph¡p chia l÷îi cõa Monkhorst-Pack [110]. N«ng l÷ñng ng÷ïng trong ph÷ìng ph¡p sâng ph¯ng ÷ñc chån l 500 eV. T§t c£ c¡c c§u tróc nguy¶n tû cõa Janus ¢ ÷ñc tèi ÷u hâa. Ng÷ïng hëi tö n«ng l÷ñng giúa c¡c
b÷îc v ng÷ïng hëi tö v· lüc trong qu¡ tr¼nh tèi ÷u hâa c§u tróc l¦n l÷ñt l 10−6 eV v 10−3 eV/A. º lo¤i bä c¡c t÷ìng t¡c câ thº tçn t¤i giúa c¡c lîp l¥n cªn, mët kho£ng ch¥n khæng 20 A ¢ ÷ñc thi¸t lªp theo ph÷ìng vuæng gâc vîi b· m°t cõa vªt li»u (dåc theo tröc z). Ph÷ìng ph¡p HSE06 [137] công ¢ ÷ñc sû döng º t½nh to¡n c§u tróc vòng n«ng l÷ñng cõa c¡c vªt li»u. ¥y l ph÷ìng ph¡p câ thº ÷îc t½nh mët c¡ch ch½nh x¡c gi¡ trà vòng c§m cõa c¡c b¡n d¨n. Phê phonon cõa c¡c ìn lîp Janus M2XY ÷ñc t½nh to¡n düa tr¶n lþ thuy¸t nhi¹u lo¤n phi¸m h m mªt ë DFPT [111] thæng qua gâi ph¦n m·m mæ phäng Quantum Espresso [102]. C¡c mæ phäng ëng håc ph¥n tû AIMD thæng qua thuªt to¡n Nos²-thermostat [138] ð nhi»t ë pháng. ¥y l ph÷ìng ph¡p t½nh to¡n chung, mët sè kÿ thuªt t½nh to¡n chi ti¸t s³ ÷ñc tr¼nh b y trong ph¦n nëi dung º d¹ theo dãi.