desdoblamiento de orbitales d en la monocapa de WS2

Question

El antes degenerado $d$ orbitales de los átomos de tungsteno en el $\ce{WS2}$ monocapa se dividen en tres grupos: (1) $\mathrm{d}_{z^2}$ , (2) $\mathrm{d}_{x^2-y^2}, \mathrm{d}_{xy}$ y (3) $\mathrm{d}_{xz}, \mathrm{d}_{yz}$ en el orden de la energía creciente con la gran brecha de banda entre el primer y el segundo grupo.

Ahora el máximo de la banda de valencia se compone principalmente de $\mathrm{d}_{x^2-y^2}, \mathrm{d}_{xy}$ mientras que el mínimo de la banda de conducción se compone principalmente de $\mathrm{d}_{z^2}$ orbital de metal.

Por lo tanto, el orden de $\mathrm{d}$ orbitales en los dos primeros grupos de división ahora se invierte, ya que la banda de valencia es más baja en energía que la banda de conducción. ¿Cuál es la correspondencia entre estos dos hechos?

Answer 1

Una vaga explicación que se me ocurrió es la siguiente.

Una disposición prismática de los átomos (primera figura) no recoge completamente todas las simetrías de una disposición hexagonal en una red cristalina (que es el caso de la segunda figura). Sin embargo, el mayor solapamiento (en términos de número de simetrías) entre ambas se produce en el $\Gamma$ punto, ya que es el punto de mayor simetría. Así, la primera figura se asemeja sobre todo a los orbitales en el $\Gamma$ punto en la primera zona de Brillouin de la red cristalina. Por favor, si estoy pensando en una dirección correcta, afina mi respuesta para hacerla más estricta y rígida.