基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文对单层1T-CoI_(2)的原子、电子结构和磁性进行了理论研究.使用广义布洛赫条件结合自旋螺旋方法计算了单层1T-CoI_(2)自旋螺旋的能量色散关系E(q),计算结果表明单层1T-CoI_(2)的基态呈现螺旋反铁磁...基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文对单层1T-CoI_(2)的原子、电子结构和磁性进行了理论研究.使用广义布洛赫条件结合自旋螺旋方法计算了单层1T-CoI_(2)自旋螺旋的能量色散关系E(q),计算结果表明单层1T-CoI_(2)的基态呈现螺旋反铁磁,体系中含有键相关的各向异性作用,即Kitaev作用.计算了含有自旋-轨道耦合作用(spin orbital coupling,SOC)和不含有SOC的色散关系,分别将色散关系映射到HeisenbergKitaev模型,成功分解了多近邻海森伯作用参数J、Kitaev作用的K和非对角项Γ.单层1T-CoI_(2)以Heisenberg作用为主导,同时存在着较强的Kitaev相互作用,其中Γ_(1)达到了1.09 meV.可预测Kitaev作用在具有1T结构过渡金属三角格子中具有普遍适用性,表明单层1T-CoI_(2)是Kitaev的备选材料,并且为探索其他二维磁性材料的Kitaev作用奠定了理论基础.展开更多
基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Se掺杂单层MoS_2能带结构和光吸特性,并分析了对其光解水性质的影响。结果表明:本征单层MoS_2为直接带隙结构,禁带宽度为1.740 e V,导带底电位在H+/H2还原势之上0.430 e V,价带顶电位在O2/H2O...基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Se掺杂单层MoS_2能带结构和光吸特性,并分析了对其光解水性质的影响。结果表明:本征单层MoS_2为直接带隙结构,禁带宽度为1.740 e V,导带底电位在H+/H2还原势之上0.430 e V,价带顶电位在O2/H2O的氧化势之下0.080 e V,具有可见光催化分解水的能力,但氧化和还原能力不均衡,导致单层MoS_2作为光催化剂分解水的效率不高。通过Se掺杂计算发现,单层MoS_2的禁带宽度变为1.727 e V,相应的光吸收谱变化幅度几乎不变,且体系的形成能较低,表明其热力学稳定性良好。然而,导带底电位调整到H+/H2还原势之上0.253 e V,价带顶电位处于O2/H2O的氧化势之下0.244e V,平衡了氧化与还原能力,单层MoS_2可见光催化分解水的效率得到提高。展开更多
文摘基于密度泛函理论的第一性原理计算,本文对单层1T-CoI_(2)的原子、电子结构和磁性进行了理论研究.使用广义布洛赫条件结合自旋螺旋方法计算了单层1T-CoI_(2)自旋螺旋的能量色散关系E(q),计算结果表明单层1T-CoI_(2)的基态呈现螺旋反铁磁,体系中含有键相关的各向异性作用,即Kitaev作用.计算了含有自旋-轨道耦合作用(spin orbital coupling,SOC)和不含有SOC的色散关系,分别将色散关系映射到HeisenbergKitaev模型,成功分解了多近邻海森伯作用参数J、Kitaev作用的K和非对角项Γ.单层1T-CoI_(2)以Heisenberg作用为主导,同时存在着较强的Kitaev相互作用,其中Γ_(1)达到了1.09 meV.可预测Kitaev作用在具有1T结构过渡金属三角格子中具有普遍适用性,表明单层1T-CoI_(2)是Kitaev的备选材料,并且为探索其他二维磁性材料的Kitaev作用奠定了理论基础.
文摘基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Se掺杂单层MoS_2能带结构和光吸特性,并分析了对其光解水性质的影响。结果表明:本征单层MoS_2为直接带隙结构,禁带宽度为1.740 e V,导带底电位在H+/H2还原势之上0.430 e V,价带顶电位在O2/H2O的氧化势之下0.080 e V,具有可见光催化分解水的能力,但氧化和还原能力不均衡,导致单层MoS_2作为光催化剂分解水的效率不高。通过Se掺杂计算发现,单层MoS_2的禁带宽度变为1.727 e V,相应的光吸收谱变化幅度几乎不变,且体系的形成能较低,表明其热力学稳定性良好。然而,导带底电位调整到H+/H2还原势之上0.253 e V,价带顶电位处于O2/H2O的氧化势之下0.244e V,平衡了氧化与还原能力,单层MoS_2可见光催化分解水的效率得到提高。