单层二硫化钼（MoS₂）作为新型场效应晶体管的沟道材料而被广泛的关注。而且其光电性质已经被广泛的研究了,但是关于单层MoS₂热学性质的研究比较欠缺,而研究单层MoS₂的振动性质和热学性质有助于了解单层MoS₂器件在不同温度下的稳定性和使用效率。因此,用第一性原理研究单层MoS₂的晶格振动和热学性能具有重要的理论意义和实用价值。本文针对单层MoS₂的晶格振动性质和热学性能,采用了基于密度泛函理论和密度泛函微扰理论的第一性原理以及CASTEP软件进行计算。首先,在考虑了计算精度和计算效率的前提下,计算了不同应变单层MoS₂的晶格常数以及电子结构。结果显示本文的计算结果与其他实验值和理论值相一致,说明本文计算结果是可靠的。其次,本文对比研究了单层MoS₂、体相MoS₂以及单层石墨的晶格振动性质。分析表明,虽然单层和体相MoS₂的声子谱有一个相同的带隙,但是他们的声子谱数目不同。另外,与石墨烯不同,单层MoS₂所有声子模的格林常数都是正数,而且其声学声子模的格林常数在布里渊区内不对称,光学声子模的格林常数在布里渊区内近似对称。此外,单层MoS₂的光学声子模的频率随双轴应变呈线性变化,其中A1模的频率变化速度最慢。最后,本文研究了单层MoS₂在不同温度下的热学性质。分析表明,单层MoS₂的德拜温度、等体积热熔和热膨胀系数都随温度的升高增大然后趋于平衡,平衡值分别是603 K、17.6 Cal/cell.K和1.5×10^-5K^-1。值得注意的是单层MoS₂的热膨胀系数都是正数,这与单层石墨烯负的热膨胀系数不同。另外,对弛豫时间和平均自由程的研究结果表明,LA模是单层MoS₂的主要的热载流子,光学声子模对单层MoS₂的热导率的作用可以忽略不计。在室温下,单层MoS₂的晶格热导率为29.2 Wm^-1K^-1。虽然大于其他学者用分子动力学计算得到的理论值,但是与之前学者得到的实验值很接近。