مطالعه ویژگی های الکترونی و نوری ترکیب دوبعدی ۲ H-W〖Se〗_۲ با استفاده از نظریه تابعی چگالی

در این پژوهش، ویژگی های الکترونی و نوری تک لایه  با استفاده از نظریه تابعی چگالی و دو تقریب تبادلی– همبستگی PBE و HSE۰۶ بررسی شدند. در گام نخست، ثابت­های شبکه با به­کارگیری تقریب GGA-PBE بهینه سازی شدند و مقدار ثابت شبکه تعادلی برابر Å ۳۶۹/۳ a=b= بدست آمد. مقایسه ساختارهای نواری نشان می­دهد که هر دو تقریب وجود شکاف نواری مستقیم بین نقاط Γ  و M را پیش­بینی می کنند؛ اما مقدار شکاف در تقریبHSE۰۶  به صورت محسوسی بزرگ تر است. این افزایش به اصلاح خودبرهم کنشی و حضور سهمی از انرژی تبادلی هارتری– فوک در تابع هیبریدی نسبت داده می­شود. تحلیل چگالی حالت ها نشان می­دهد که نوار ظرفیت عمدتا از اوربیتال های Se-۴p و نوار رسانش از اوربیتال های W-۵d تشکیل شده است. ویژگی های نوری ترکیب نیز در هر دو تقریب و برای راستاهای درون صفحه ای و برون صفحه ای محاسبه شد. نتایج حاکی از ناهمسانگردی قابل توجه پاسخ نوری بوده، به گونه ای که مقادیر ثابت دی الکتریک و ضرایب شکست در راستای درون صفحه ای بزرگ تر هستند. به صورت کلی، مقایسه نتایج دو تقریب نشان می دهد که تابع هیبریدی HSE۰۶ مقادیر شکاف نواری و پاسخ نوری متفاوتی نسبت به تقریب PBE پیش بینی می کند و می تواند توصیف دقیق تری از رفتار الکترونی و نوری تک لایه    ارائه دهد.

کلیدواژه ها:

ترکیب دوبعدی W〖Se〗_۲ ، تقریب PBE و HSE۰۶ ، نظریه تابعی چگالی ، ساختار نواری ، ویژگی های نوری