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随着时代的进步,人类对新型材料的需求越来越大。在过去的十几年间,石墨烯由于其突出的光学、电学、热学以及机械性能受到了人们的广泛关注,并成为半导体器件制备的明星材料。然而,石墨烯的带隙为零,而具备高开关比的场效应晶体管需要在室温下有可观的能隙,因此用石墨烯制备的场效应晶体管的通断不能通过栅极控制,这一缺陷极大地限制了石墨烯在电子工业中的应用。这一事实一方面促使科研人员开始探索各种可以打开石墨烯带隙的方法,另一方面再一次激起了人们对二维半导体材料的研究兴趣,例如过渡金属硫族化物。过渡金属硫族化合物（transition metal chalcogenides,TMCs）通常呈现出非层状结构,例如闪锌矿和纤锌矿,而层状的过渡金属硫族化合物一般限于IV-VI族的金属元素。比较典型的二维过渡金属硫族化合物就是过渡金属二硫化物（transition metal dichalcogenides,TMDs）。TMDs除了有类似于石墨烯的层状结构之外,还展现出非常广泛的电子性质,包括金属、半金属、绝缘体、具有直接或间接带隙的半导体以及取决于元素成分的大范围电子和空穴迁移率。这些特有的物化性质使得TMDs在新型高性能材料领域显示出巨大的应用潜力,已经引起了人们的广泛关注。在很多过渡金属氧化物和二硫化合物中,电子与晶格自由度之间具有较强的耦合效应,从而产生了很多新奇的物理现象,例如金属?绝缘转变（metal-insulator transition,MIT）和电荷密度波（charge-density wave,CDW）序。我们基于第一性原理分子动力学来跟踪瞬时电子结构从而研究这种相互作用。将该方法应用于层状过渡金属二硫化合物1T-TaS2,我们证明了在晶格温度升高时,尽管CDW的振幅几乎是恒定的,但CDW引发的莫特（Mott）带隙持续降低。在CDW序在室温附近发生剧烈的一阶相变之前,即莫特带隙完全消失,动态的CDW波动已经使Mott带隙减小了一半。带隙大小的减小幅度比晶格温度变化大一个数量级。我们的计算不仅为理解1T-TaS2中的热力学行为提供了重要线索,而且还提供了一种通用的量化晶格熵在MIT中作用的方法。