BaX(X=S,Se,Te)的电子结构计算

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyx_xingfu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
密度泛函理论(DFT)框架内的局域密度近似(LDA)作为第一性原理基态理论,即基于Kohn-Sham方程的解,是研究像半导体材料这类多粒子体系基态性质非常有力的工具,然而却不能较好地描述其在激发态下的性质。问题的关键在于描写基态和激发态时,粒子间的交换关联相互作用并不相同。不过,近年来关于激发态问题的研究,先后发展了许多描述电子激发态的理论,最重要的是基于准粒子概念和Green函数方程的多体微扰理论。其中最关键的物理量是粒子的自能算符∑,它描述Hartree近似之外的交换和关联效应。虽然这些理论不可避免地引入某些近似,如对于∑的一个好的近似就是Hedin的GW近似方法。但是对许多实际凝聚态体系的计算机模拟结果表明,GW近似是描述激发态问题相当成功的理论方法。 众所周知,IIA-VIB族化合物作为一类光电子材料,以其优异的光电子特性已成为光电子技术领域里越来越得到关注的材料,因此对其相关性质的研究也显得尤为重要。迄今为止,人们已经对由Be、Mg、Ca和Sr与Ⅵ族元素组成的化合物作了很多系统的分析与研究,在第一性原理和GW近似下的计算已有系统的报道,但是对Ba的Ⅵ族化合物的相关研究文章较少,而且只有密度泛函下的局域密度近似(DFT-LDA)的计算研究。其存在的主要问题是:现有的局域密度近似计算所得到的带隙数值(~2eV)不仅与实验结果(~3.6eV)相差太大,而且不同研究组的理论带隙(直接或间接)特性结果也不一致。更重要的是,1994年Kalpana等人给出了B1结构下BaX(X=S,Se,Te)的间接带隙特性且被长期引用。而最近GQLin等为了揭示Ba与负离子间的化学键性质,研究了B1(NaCl)结构下的BaX(X=S,Se,Te)以及加氧的三元化合物的电子结构,发现它们是一组直接带隙半导体。为了解决这些问题,本文运用标准的准粒子GW近似方法重新研究了BaS、BaSe和BaTe在B1结构下的准粒子能带结构。 本文在考虑Ba的价电子组态中4d电子的情况下,运用Paratec(PARAllelTotalEnergycode)软件计算BaX(X=S,Se,Te)在局域密度近似(LDA)下的能带结构,然后在此基础上作自能近似计算出其准粒子的能带结构,为便于比较,同时计算了广义梯度近似(GGA)下的能带。结果表明:(1)与已有的计算结果不同,B1结构的BaX(X=S,Se,Te)准粒子能带具有Г点直接带隙特性。(2)LDA和GGA方法都不能准确描述这类材料的带隙,而GW准粒子能带的结果则可以对其带隙作出大幅度的修正,而且在修正前后它属于不同波段的光电子材料。同时得到的带隙与实验测量值有相当符合的理论结果,充分反映了材料的激发态性质。以上皆表明在Ba价电子组态中考虑4d电子的作用至关重要,同时也澄清了文献中有争议的问题。这一发现对以后研究由Ba这样的重金属原子构成的化合物性质具有一定的指导意义。
其他文献
本文在有效质量近似下应用谐振子基变分法和Talmi-Moshinsky系数研究了带负电的施主量子点的能谱问题。通过不同束缚势(高斯势与谐振势)下带负电的施主量子点的基态能谱,从理
随着中学生教学改革的进行,创新思维也越来越受到重视,这种自发性地提出问题并解决问题的思维方式对于培养学生的创造精神和综合能力意义重大,极大地提高了课堂教学效率.本文
高中数学学习不单单是被动的接受、记忆、模仿和练习,而是一个主动探究、合作交流、勇于质疑、充满创新和思考的过程.以合作学习为主线,文章在分析高中教学课堂中合作学习的
教学的艺术使学生渴望获得知识和不断追求真理,教学效果的好坏很大程度上取决于教师的教学手段和教学艺术.本文阐述了中学生物教学艺术的具体展现,为使以后的生物教学富有艺
随着微纳米流体系统的发展及其在生物技术中日益广泛的应用,微纳米尺度的通道及空腔的制作技术在MEMS技术的发展中有着举足轻重的作用。 微米通道的加工方法有两种:激光诱导
体育课堂教学评价是体育教学改革的一个重要方面,是完善体育教学系统的一个重要环节.科学、有效的评价对实现体育教学目标起着至关重要的作用.本文结合自己的教学实践谈论了
在三元育人视阈下开展“一信四环”课堂教学模式在强调运用信息化组织教学的同时,注重课堂四大环节的灵活性和学生的参与性,形成了以培养学生“实践能力”中心、利用信息化、
本文主要简单的介绍了研究“诗画合一”教学在小学美术中应用的背景和意义,探讨在小学美术教学中应用“诗画合一”教学的有效措施,以保障小学美术教学质量.据此,有利于创新我
正如我们所知道的,自从在钙钛矿锰氧化物中发现巨磁电阻效应以来,有关它的研究已经成为当前强关联电子体系的一个研究热点。由于巨磁电阻效应在工业上具有广泛的应用背景,例如信
新课程理念强调“教学是师生交往、相互探讨的过程.“因此课堂中师生间、学生间的动态信息交流就显得十分必要,而有效的课堂提问方式就是实现这种动态信息交流的行之有效的的