畢業(yè)論文開題報(bào)告:高壓下ZnS的電子能帶結(jié)構(gòu)

開題報(bào)告
高壓下ZnS的電子能帶結(jié)構(gòu)
選題簡介及背景： 現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)對原材料的性能提出了越來越高的要求，對材料的實(shí)驗(yàn)和理論研究已經(jīng)成為一個(gè)很熱門的課題。很多材料實(shí)驗(yàn)工作已經(jīng)取得了很高的成就，但只有實(shí)驗(yàn)和理論的結(jié)合，我們才能夠在材料領(lǐng)域取得更具突破性的進(jìn)展。我的論文旨在通過對一些典型材料的理論計(jì)算，從而對材料的實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行一些理論解釋、補(bǔ)充甚至預(yù)言的作用。第一性原理作為一種既古老而又年輕的方法，在材料計(jì)算這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，目前大型高速電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，使得此理論研究的優(yōu)越性越來越突出。能帶理論的研究就是從定性的普遍性規(guī)律發(fā)展到對具體材料復(fù)雜能帶結(jié)構(gòu)的計(jì)算。
能
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高壓下ZnS的態(tài)密度和能帶結(jié)構(gòu)的變化情況還很少被人關(guān)注,也沒有見到高壓Zn原子和S原子之間的電荷分布及其轉(zhuǎn)移方面的報(bào)道.我采用基于密度泛函理論下的從頭計(jì)算平面波贗勢(PWP)方法對比較穩(wěn)定的閃鋅礦(ZnS)晶胞在高壓下進(jìn)行了幾何優(yōu)化,得到了不同壓強(qiáng)下的晶格參數(shù)和鍵長等幾何參量,還得到了電荷轉(zhuǎn)移,Zn原子和S原子的態(tài)密度分布,能帶結(jié)構(gòu)情況。
現(xiàn)在一般運(yùn)用密度泛函理論體系下的平面波贗勢（PWP）和廣義梯度近似（GGA）方法，計(jì)算研究閃鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnS晶體在不同的外界壓強(qiáng)下的電子結(jié)構(gòu)．通過分析發(fā)現(xiàn)，隨著外界壓強(qiáng)的增大，晶格常數(shù)和鍵長在不斷縮小，從S原子向Zn原子轉(zhuǎn)移的電荷越來越少，Zn—S鍵的共價(jià)性逐漸增強(qiáng)，Zn原子和S原子的態(tài)密度都有不同程度的變化，而且還有向低能量移動(dòng)的趨勢．當(dāng)外界壓強(qiáng)達(dá)到24GPA時(shí)，ZnS從直接帶隙半導(dǎo)體變成間接帶隙半導(dǎo)體，而且隨著壓強(qiáng)的增大，間接帶隙逐漸變小，直接帶隙逐漸增大。
參考資料：
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