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新材料学院与美国伯克利国家实验室合作在二维材料带隙计算方法上取得进展
日期:2018-02-23 08:19:58 来源:新材料学院 点击:
  二维材料作为21世纪的新材料,为后摩尔定律时代的电子器件提供了新的选择。带隙也成为了二维材料需要被研究的重要性质之一。新材料学院将新开发的Wannier Koopmans Method (WKM)方法使用到了二维材料上,测试得到了准确的二维材料带隙,该研究成果发表在了美国化学学会计算物理化学类的期刊Journal of Physical Chemistry letter (J. Phys. Chem. Lett., 2018, 9 (2), pp 281–285,Nature Index,影响因子9.353)上。
 
图:二维材料带隙计算
  密度泛函理论作为在材料领域中被最广泛使用的计算方法,在计算半导体和绝缘体带隙时会得到偏小的带隙值。对此的许多修正方法,如哈伯德(DFT + U)修正,杂化密度泛函(HSE)等,在计算时需要使用经验参数的输入;而基于多体微扰理论的格林函数屏蔽库伦相互作用修正方法(GW),在完全自洽收敛计算时会得到比真实带隙大的结果,因此目前人们在计算中使用单次计算(single-shot G0W0)或半自洽准粒子(Partially self-consistent quasi-particle GW0)的计算结果来模拟真实带隙。北京大学深圳研究生院新材料学院潘锋教授课题组与的美国伯克利国家实验室的资深科学家汪林望教授合作 利用瓦妮儿函数(wannier funciton)与库普曼理论(Koopmans Theory)开发出了一种名叫WKM的新型计算带隙的方法,其优点是在计算中不需要使用经验参数,他们合作使用PWmat计算软件成功地计算了碱金属卤化物体材料的能带带隙,与实验的带隙非常一致(Wannier Koopman method calculations of the band gaps of alkali halides; Appl. Phys. Lett. 2017, 111,054101, Nature Index)。 最近将这种方法从体相材料发展到了二维材料上,并验证了这种方法的计算收敛性。利用这种方法得到的收敛的二维材料带隙与目前公认的带隙相符。
  该工作由汪林望老师,潘锋教授和郑家新副研究员指导,由17级博士生翁谋毅与团队成员一起完成。
专题报道
2018
06月
14
2018-06-14376
胡江涛,2013级深圳研究生院新材料学院博士生,中共党员,曾担任北大深研院常代会副主任、北大深研院排球协会会长、北大深研院骨干培训班组长、北大深研院新材料学院素质拓展部部长等职务,曾获硕士 博士国家奖学金、北京市三好学生、北京大学唐立新奖学金(2017年度“新人十佳”)、北京大学五四奖学金和北京大学光华奖学金等20多项奖励。热爱各项体育活动,以及旅游。将赴美国西北太平洋国家实验室深造,学成回国贡献。
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