作者：吕林; 杨吟野; 岑伟富; 姚冰; 欧建开ca2ge电子结构光电性质第一性原理
摘要：通过应力调控方式,采用了GGA和LDA两种近似方法分别计算了立方相Ca2Ge在-2~4 GPa应力下的电子结构和光电特性。根据能带结构计算结果得到,在-2~4 GPa应力范围,立方相Ca2Ge均为在G高对称点的直接带隙半导体,在0 GPa下GGA和LDA计算的带隙值分别为0. 55 e V和0. 426 e V。态密度结果表明了在所有调控应力下,价带主要是由Ge的p态电子贡献,导带主要是由Ca的d态电子贡献。分析复介电函数得到,0 GPa下的静态介电常数ε1(0)取得最大值,在所有应力范围内,介电函数ε1在E=0. 7 e V附近获得最大峰值,但2 GPa和4 GPa下的介电函数最大值向低能区移动,介电函数虚部ε2峰值主要是由Ge的4p态电子向Ca的3d态跃迁所产生的。根据折射率、反射谱、吸收谱信息,-2 GPa、2 GPa和4 GPa的调控应力使立方相Ca2Ge在5. 2~6. 5 e V能量范围内呈现出了较强的金属反射特性,此时,折射率和吸收谱值为0,反射谱取得最大值1,而能量损失函数分析表明,在调控应力下,出现最大能量损失的横坐标值从10. 2 e V移动至7. 8 e V,表明了可通过施加应力方式调控光电子能量出现的最大损失。
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