环境半导体材料Ca2Si的电子结构研究

运用Materials Studio软件对半导体材料Ca2Si的电子结构进行了计算,结果表明,Ca2Si材料为直接带隙类型材料,计算值比实验测量值小.Ca2Si的价带由Ca的4s、4p、3d态和Si的3p态构成;Ca2Si的导带主要是由钙的3d、4s、4p态构成,硅的3s、3p对导带的贡献相对要小得多.     

S缺陷对单层MoS_2的电子结构和光学性质影响

研究S缺陷对单层MoS_2的电子结构和光学性质影响,采用密度泛函理论框架下的平面波超软赝势方法,计算了存在S缺陷的单层MoS_2能带结构、态密度和光学性质。计算结果显示单层MoS_2具有直接带隙结构,禁带宽度为1.765eV。S缺陷导致禁带中引入缺陷能级使带隙宽度减小,电子跃迁强度增加;S点缺陷使单层MoS_2的吸收率和反射率均有不同程度的降低,而S线缺陷使下降程度进一步加剧。在能量为8.93eV时,S缺陷对单层MoS_2的光学性质影响极低,对139nm波长的紫外光具有高透光率,成为制备紫外光光电子器件的优良材料。     

α相碲烯的准粒子能带和光学性质： 多体相互作用和激子效应

该文用第一性原理方法对α相碲烯的电子能带和光学性质进行了研究．通过GW方法考虑了多体效应对能带的影响，通过求解Bethe Salpeter方程(BSE)，考虑了电子空穴相互作用对光谱的影响．基于密度泛函的计算发现α相碲烯是具有间接带隙的半导体．考虑自旋轨道耦合后，它的带隙明显减小，且由间接带隙转化为准直接带隙．采用GW方法后，发现带隙值显著增大，这说明在碲烯中存在强的多体相互作用．在GW计算的基础上，求解了BSE方程，发现在不同k点网格密度情况下，光吸收谱中的激子峰的能量都明显比能带的直接带隙小，说明碲烯中有明显的激子效应．用BSE计算光谱时，我们还发现k网格点需要足够接近直接带隙最小处的k点才能得到正确的光谱．     

碳掺杂WO_3电子结构的第一性原理研究

采用第一性原理计算方法详细研究了碳原子掺入WO3后体系的能带结构、态密度、导带边和价带边的位置的变化.考虑了碳原子处在间隙位置和碳原子替换氧原子两种情况.计算结果表明,碳原子替换氧原子时,体系是自旋极化的,在带隙中产生非常明显的C-2p杂质带.自旋向上部分带隙减小了0.92 e V,自旋向下部分带隙减小了0.08 e V.而碳处在间隙位置时,体系是非自旋极化的,碳原子倾向于与一个氧原子成键,带隙减小了0.2e V,有利于可见光的吸收.形成能计算表明,碳原子处在间隙位置掺杂更稳定.     

NaBr的电子结构和光学性质的密度泛函研究

利用基于密度泛函理论(DFT)的广义梯度近似(GGA)研究了NaBr的电子结构和光学性质,给出了其沿布里渊区高对称轴的能带结构、态密度(DOS)和分态密度(PDOS).并计算了介电函数ε(ω),反射率R(ω),能量损失函数L(ω),光吸收系数I(ω),光导率σ(ω),折射率n(ω),以及消光系数k(ω),用以讨论NaBr的光学性质.     

永磁钕铁硼(Nd2Fe14B)单胞的电子结构特性研究

运用基于第一性原理的密度泛函(DFT)和非平衡态格林函数(NEGF)方法,采用DZP基组设置对Nd2Fei4B单胞的能带、电子结构、态密度和电子传输特性等进行了理论研究.结果表明,Nd2Fe14B单胞能隙很小,具有导体性质.晶胞中Z=0和0.5晶面上电子密度较小,Z=0.30;0.37;0.63及0.87的晶面上电子密...     

石墨烯弯曲形变的电子结构和特性的研究

采用密度泛函理论对4种不同弯曲曲率的石墨烯的能带、分子轨道分布、态密度和传输谱进行理论研究,通过能带的计算,分析其得失电子的能力;通过对分子轨道分布和态密度的分析,得出了弯曲石墨烯的电子结构;通过对传输概率的计算,研究了弯曲石墨烯的电子传输性质.得出了弯曲石墨烯中π型分子轨道起重要作用,石墨烯随着弯曲曲率的增加,电子传...     

氧对体心立方铁中刃型位错上扭折电子结构的影响

利用离散变分方法和DMol方法,研究了氧对体心立方铁中[100](010)刃型位错上扭折电子结构的影响,计算了杂质偏聚能、原子格位能、电荷密度及态密度.计算结果表明:扭折对氧原子有捕获效应,氧进入体系后引起电荷重新分布,铁原子的4s4p轨道失去电子,氧原子2p轨道和铁原子3d得到电子,氧原子的2p轨道与近邻铁原子的3d4s4p轨道之间杂化,使得它们之间的成键有较强的方向性,有可能使材料韧性降低.     

平面应变对二维单层氮化镓电子性质的调控作用

采用第一性原理方法研究了二维单原子层氮化镓结构和电子性质的平面对称应变效应.结果表明,在-10%~10%的应变范围内,二维氮化镓的结构未遭到破坏,仍然保持稳定.通过对应变下的能带结构分析,发现随着拉应变的增大,二维氮化镓的带隙逐渐减小,而且保持间接带隙性质.在一定压应变作用下,二维氮化镓的带隙增大,由间接带隙转变为直接带隙.这表明平面对称应变可以有效地调节二维氮化镓的电子性质,为二维氮化镓的应用提供了有价值的理论依据.     

交换关联势对PbS电子结构的影响

基于第一性原理总能量平面波全势方法,采用广义梯度近似(GGA)和局域密度近似(LDA)的不同的交换关联势,分别计算面心结构(NaCl结构)PbS的总能,并给出了体系平衡时的晶格常数.讨论了不同交换关联势对晶格常数的影响;分析了体系平衡时的能带结构、能隙、态密度和分波态密度.结果表明交换关联对电子结构有显著影响.