p125. بررسي خواص الكتروني و نوري تك لايه HfS2 با استفاده از نظريه تابعي چگالي

Investigation of the electronic and optical properties of HfS2 monolayer based on density functional theory

در اين مقاله، بر اساس نظريه تابعي چگالي (DFT) و با استفاده از روش امواج تخت تقويت شده خطي با پتانسيل كامل (FP-LAPW)، برخي خواص الكتروني و اپتيكي نانوورقه تك لايه HfS2 محاسبه شده است. براي بررسي بهتر علاوه بر تقريب شيب تعميم يافته (GGA) از پتانسيل بهبود يافته بك-جانسون (mBJ) براي جمله همبستگي-تبادلي استفاده شده است. نتايج ما نشان مي‌دهد كه اين نانوورقه يك نيم رسانا با گاف نواري غيرمستقيم در حدود eV2 است و استفاده از تقريب بك-جانسون اصلاح شده دقتي در حدود روش‌هاي بس ذره‌اي ارائه مي‌دهد. براي خواص اپتيكي تغييرات تابع دي‌الكتريك و كميت‌هاي وابسته بررسي شده است. بررسي‌هاي اپتيكي نشان مي‌دهد كه رفتار اين نانوورقه در انرژي‌هاي پايين ناهمسانگردي بالايي دارد. علاوه بر اين انتقال‌هاي اپتيكي محاسبه شده براي اين نانوورقه در تطابق خوبي با نتايج تجربي براي نانوورقه رشد داده شده بر روي كوارتز است.

In this paper, some electronic and optical properties of single-layer HfS2 nanosheet have been investigated based on the density functional theory using full potential linearized augmented plane wave (FP-LAPW) method. For a better description, the modified Becke-Johnson (mBJ) approximation used for exchange-correlation terms as well as generalized gradient approximation (GGA). Our results show that the single-layer HfS2 nanosheet is a semiconductor with an indirect band of 2eV and the mBJ approximation presents an accuracy as many-body methods. For the optical properties, the dielectric function and related quantities are investigated. The optical results show that anisotropy of this nanosheet is high at low energies. Also, the obtained optical transitions for this nanosheet are in a good agreement with experimental results of HfS2 nanosheet on quartz.