單層WS2納米片通常在層間進(jìn)行p型摻雜，以替代層中的S原子，進(jìn)而產(chǎn)生所需的電荷載流子。將磁性過渡金屬元素?fù)诫s在非磁性納米材料中可以使電荷載流子具有鐵磁性，摻雜後的複合材料可以產(chǎn)生弱化的磁性，製備出稀磁半導(dǎo)體（DMC），實現(xiàn)自旋電子對磁性的控制。因此，我們這裡主要討論過渡金屬摻雜的WS2基材料。
Zhao等人對幾種過渡金屬（Ti、Zr、Hf、Mn）摻雜單層二硫化鎢納米薄片進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。成塊的WS2是間接間隙半導(dǎo)體，其間隙為1.3eV，而剝離後的WS2則為直接間隙半導(dǎo)體，間隙為2.0eV。同時，他們發(fā)現(xiàn)只有一種金屬摻雜的單層WS2不具有鐵磁性，而兩種金屬摻雜的二硫化鎢體系則具有鐵磁性，並且在富S反應(yīng)環(huán)境下，過渡金屬原子更容易進(jìn)入WS2納米片。
具有鐵磁性的過渡金屬元素WS2納米材料可以作為載體，靶向傳遞藥物，也正是因為這個原因其也成為了近代醫(yī)學(xué)的一個熱門課題。Cheng等人以WS2為載體進(jìn)行Fe、Co、 Ni、Mn、Gd原子摻雜，設(shè)計了一個可以廣泛應(yīng)用的一步法進(jìn)行金屬離子摻雜製備方法，並且能精確標(biāo)定材料的組成。
在PEG（聚乙二醇）改性的Gd3+摻雜WS2中，摻雜的Gd3+離子在成像指導(dǎo)的癌癥組合治療中提供強(qiáng)對比度，WS2的強(qiáng)NIR吸光度能同時進(jìn)行PA成像和PTT治療。 此外，W和Gd元素可以強(qiáng)烈衰減X射線輻射，以允許CT成像和RT的增強(qiáng)處理。這不僅有利於多功能納米藥劑在癌癥診斷和有效的聯(lián)合治療方面的應(yīng)用，以克服常規(guī)放射治療的局限性。並且，這種一步合成金屬離子摻雜的WS2納米結(jié)構(gòu)的方法還可以應(yīng)用於金屬離子摻雜其它二維材料的製備中，用於催化劑和能量存儲。
