高压下ZrS2的光电性质理论研究

张 作顺, 温 振宇, 冯 振豹
聊城大学　物理科学与信息工程学院

摘要


本研究利用基于密度泛函理论的第一性原理全势线性缀加平面波方法研究了外界压强对ZrS2晶体的电子结
构和光学性质的影响。计算采用最新的Trans-Blaha修正的Becke-Johnson（TB-mBJ）交换关联势，常压下计算得到
的带隙与实验值非常接近。能带结构计算表明，价带顶主要由S-3p态电子贡献，导带底主要由Zr-4d态电子贡献，
且带隙随着压强的增加而减小。在平行/垂直c轴晶向分别计算了与ZrS2光电性质最密切的光学吸收系数和光电导系
数随压强的变化。计算结果表明随着压力的增大ZrS2的光学吸收边发生红移，这是由于压力导致的其带隙减小所致。
在可见光范围内，c轴方向压力使ZrS2的吸收系数和光电导系数明显升高，说明此材料在高压下对光的灵敏性将得到
增强。本项研究工作为提升ZrS2材料的光电性能及其在高压领域的应用提供了有益的理论依据。

关键词


ZrS2；高压；TB-mBJ；光学性质

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