| 单层Nb2SiTe4基化合物的带隙异常变化 |
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| 引用本文： | 王晓菲,孟威威,赵培丽,贾双凤,郑赫,王建波.单层Nb2SiTe4基化合物的带隙异常变化[J].物理学报,2023(5):379-387. |
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| 作者姓名： | 王晓菲 孟威威 赵培丽 贾双凤 郑赫 王建波 |
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| 作者单位： | 1. 武汉大学物理科学与技术学院电子显微镜中心人工微结构教育部重点实验室高等研究院;2. 武汉大学苏州研究院;3. 武汉大学深圳研究院;4. 武汉大学科研公共服务条件平台 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:52071237,12074290,51871169,52101021,12104345)；;江苏省自然科学基金(批准号:BK20191187)；;中国博士后科学基金(批准号:2019M652685)资助的课题~~； |
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| 摘 要： | 传统硫族化合物中阳离子相同时,随着阴离子原子序数的增加,价带顶逐渐升高,带隙呈减小趋势.在A2BX4基(A=V,Nb,Ta;B=Si,Ge,Sn;X=S,Se,Te)化合物中,观察到随着阴离子原子序数增加,其带隙呈现反常增大的现象.为了探究其带隙异常变化的原因,基于第一性原理计算,对A2BX4基化合物的电子结构展开系统地研究,包括能带结构、带边相对位置、轨道间耦合作用以及能带宽度等影响.研究发现,Nb2SiX4基化合物中Nb原子4d轨道能量明显高于阴离子p轨道,其价带顶和导带底主要由Nb原子4d轨道相互作用组成,其带宽主要影响带隙大小.Nb2SiX4基化合物的带隙大小通过Nb—Nb和Nb—X键共同作用于Nb原子4d轨道的宽度来控制.当阴离子序数增加时,Nb—Nb键长增加,其相互作用减弱,由Nb原子4d轨道主导的能带变宽,带隙减小;另一方面,Nb—X键长增加又使Nb原子4d带宽变窄,带隙增加,并且Nb—X键长增长占主导,所以带隙最终呈现异常增加的趋势.
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| 关 键 词： | Nb2SiTe4 带隙异常 电子结构 第一性原理计算 |
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