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四元金属硫属化合物<i>A</i>Ba<i>MQ</i><sub>4</sub>（<i>A</i> = Rb, Cs；<i>M</i> = P, V；<i>Q</i> = S）的电子能带结构与光学性质的第一性原理研究

DOI：10.1142/S021797921850337X 期刊：International Journal of Modern Physics B 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 本文采用基于TB-mBJ近似的先进密度泛函理论(DFT)方法，研究了四元金属硫族化合物半导体ABaMQ4（A=Rb、Cs；M=P、V；Q=S）的光电特性，重点分析了这些化合物弛豫几何结构下的电子与光学性质。第一性原理计算表明：CsBaPS4和RbBaPS4具有直接带隙，而CsBaVS4呈现间接带隙特征。值得注意的是，理论计算的带隙值与实验数据高度吻合。通过电子电荷密度分析发现，这些四元硫族化合物兼具共价键与离子键的混合成键特性。同时计算的有效质量参数为研究对象的能带结构与输运特性提供了重要依据。此外，该类材料在可见光及紫外波段展现的高吸收率，预示着其在相应电磁谱区具有潜在的光电应用价值。
作者： Shahid Ullah，Hayat Ullah，Abdullah Yar，Sikander Azam，A. Laref
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

采用第一性原理密度泛函理论研究四元ABaM Q4（A = Rb、Cs；M = P、V；Q = S）金属硫属化合物的电子能带结构与光学性质。

研究成果

研究表明，CsBaPS4和RbBaPS4化合物具有直接带隙，而CsBaVS4化合物呈现间接带隙。这些化合物表现出共价键与离子键的混合成键特性，在可见光和紫外光区域具有高吸收率，显示出其在光电子学应用方面的潜力。

研究不足

该研究是理论性的，依赖于计算模拟，可能无法完全捕捉所有实验条件和材料行为。TB-mBJ势虽然精确，但计算成本高，并非适用于所有体系。

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