无机钙钛矿和二维光学材料的第一性原理研究
无机钙钛矿和二维光学材料具有良好的电子结构和光学性质，在半导体材料、太阳能电池等领域具有巨大的应用前景。本工作采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对无机钙钛矿结构RbSnX3(X=Cl，Br，I)和二维光学材料PSb两类典型的光电材料的晶体结构、电子性质、光吸收性质和光催化性质进行了系统研究。主要内容如下: 一.研究了高压下RbSnX3(X=Cl，Br，I)的晶体结构、声子谱、稳定性、电子性质、光吸收和光催化性质。利用基于粒子群优化方法的软件包CALYPSO在不同压力下预测了Cm和I4mm两个相。两个相的声子谱的计算结果显示均没有虚频，表明预测的结构具有动力学稳定性。光学性质计算结果表明:Cm相和I4mm相具有良好的光吸收和光催化性质;通过应变可以有规律地调节带隙大小和能级位置，使其有更好的光吸收性质和更容易跨越水的氧化还原电位。 二.研究了单层PSb的电子结构、动力学稳定性、光吸收和光催化性质。计算结果表明:PSb是动态稳定的，具有合适的光学基本带隙;PSb在可见光区域到远紫外线区域都具有很强的光吸收能力和光催化分解水的潜力，可作为光吸收和光催化剂的潜在候选者。
无机钙钛矿;二维光学材料;第一性原理;晶体结构;电子性质
北京化工大学
硕士
物理学
邵晓红
2020
中文
TN204
2020-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）