磷化铑结构的理论预测和二硫化钒垂直异质结电子结构的研究

发布时间：2024-01-24 16:25

　　本文主要包括两部分工作:一部分是磷化铑(RhP)结构的理论预测,另一部分是二硫化钒(tVS₂/hVS₂)垂直异质结电子结构的研究。实验上已经观察到m:n比值为1的RhP作为光催化剂CdS的助催化剂可以提高催化剂的催化活性、重复使用性和寿命。但是,RhP的晶体结构,形貌特征和其他固有性质仍然未知,因此我们采用基于粒子群优化算法的结构预测软件CALYPSO对RhP的晶体结构进行了预测,并采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对其结构稳定性、电子结构以及储氢等性能进行了系统的研究。我们得到的结论是:(1)利用第一性原理与粒子群优化算法相结合的方法,我们搜索到了三个稳定的RhP晶体结构,并命名为RhP-I,RhP-II和RhP-III;通过对三种RhP结构的能带计算,我们发现它们都具有非磁的金属性质;声子谱和分子动力学的计算表明,这三个RhP结构都具有动力学稳定性和热力学稳定性;且RhP-I结构能在1500K下稳定存在,RhP-II具有室温稳定性,RhP-III的稳定性较差;RhP-II和RhP-III是多孔结构,可以容纳小原子或小分子。(2)我们...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

图3.1三个RhP结构的俯视图（a1c1）和侧视图（a2c2），图中的标记为Rh-P键长，其中绿色原子代表Rh原子，紫色原子代表P原子

图3.2三个RhP结构每个原子的总能量随体积的变化关系

图3.3（ac）RhP结构的声子谱及（a1c1）分子动力学中不同温度下势能随时间的变化

图3.4（ac）PBE方法和（a1c1）HSE06方法计算得到的三个RhP结构的能带和态密度图

本文编号：3884083