Sr2ReNbO6双钙钛矿电子结构及性质的第一性原理研究

张传成, 丁守军, 刘文鹏, 邹勇, 胡海棠, 王苗苗, 宿文志

PDF(5694 KB)
PDF(5694 KB)
安徽工业大学学报(自然科学版) ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (06) : 583-593.

Sr2ReNbO6双钙钛矿电子结构及性质的第一性原理研究

  • 张传成, 丁守军, 刘文鹏, 邹勇, 胡海棠, 王苗苗, 宿文志
作者信息 +
History +

摘要

基于密度泛函理论(DFT),采用Perdew–Burke–Ernzerhof交换关联势的PBEsol–GGA泛函优化Sr2ReNbO6(Re=La, Gd,Lu)双钙钛矿晶体的结构,获得最低能量的稳定结构。以优化的结构为模型,计算Sr2ReNbO6(Re=La, Gd, Lu)晶体的能带结构和态密度(DOS)、复介电函数ε(ω)、折射率n(ω)、反射率R(ω)及消光系数k(ω)等光学特性指标,分析入射光子能量对材料光学特性的影响;计算Sr2ReNbO6(Re=La, Gd, Lu)晶体的弹性常数Cij,并由Cij进一步获得杨氏模量(Y)、体积模量(B)、剪切模量(G)和泊松比(χ)等机械特性指标,分析晶体结构对材料机械特性的影响。结果表明:优化双钙钛矿晶体结构获得的晶格常数与现有的实验值吻合较好;Sr2ReNbO6(Re=La, Gd, Lu)材料的能带结构呈现半导体特性,其中立方结构的Sr2LaNbO6带隙宽度为3.12 eV,且为直接带隙,而单斜结构的Sr2GdNbO6和Sr2LuNbO6为间接带隙,带隙宽度分别为3.25,3.29 eV;Sr2ReNbO6(Re=La, Gd, Lu)的最大反射率R(ω)分别为32.8%,29.3%,33.0%,在紫外区域存在较大的吸收系数;Sr2ReNbO6(Re=La, Gd, Lu)的泊松比χ分别为0.27,0.28,0.27,均位于0.25附近,该系列材料的原子更倾向于以离子键的形式结合,表现出一定的柔韧性。

关键词

双钙钛矿 / 第一性原理计算 / 电子结构 / 光学性质 / 机械特性 / 太阳能电池

中图分类号

O469

引用本文

导出引用
张传成, 丁守军, 刘文鹏, 邹勇, 胡海棠, 王苗苗, 宿文志. Sr2ReNbO6双钙钛矿电子结构及性质的第一性原理研究. 安徽工业大学学报(自然科学版). 2024, 41(06): 583-593

基金

国家自然科学基金项目(52202001); 安徽省科技重大专项(202203a05020002); 安徽省高校自然科学基金项目(KJ2021A0388); 先进激光技术安徽省实验室开放研究基金项目(AHL2021KF07)

评论

PDF(5694 KB)

Accesses

Citation

Detail

段落导航
相关文章

/