Расчет зонной структуры силицена методом полуэмпирического псевдопотенциала

Предлагается новый метод расчета зонной структуры силицена в рамках теории функционала плотности с использованием модельного псевдопотенциала с небольшим числом подгоночных параметров. В основе предлагаемого подхода лежит самосогласованное решение уравнения Кона–Шэма, в котором истинный потенциал, создаваемый ядрами и всеми электронами, заменен эффективным потенциалом, действующим только на валентные электроны. В качестве начального приближения этого потенциала предлагается использовать псевдопотенциал объемного кремния, наилучшим образом определяющий его зонную структуру. Рассчитан закон дисперсии электронов в наиболее симметричных направлениях зоны Бриллюэна силицена. Показано, что определенная в рамках данного подхода зонная структура этого материала находится в качественном согласии с результатами, полученными с использованием первопринципных методов, а также методов сильной связи и kp-теории возмущений. В частности, продемонстрировано наличие линейного закона дисперсии носителей зарядов вблизи точек K и K’, расположенных на границе зоны Бриллюэна.

Авторы: С. О. Ким, Г. Ф. Глинский

Направление: Физические явления в твердых телах, жидкостях и газах

Ключевые слова: Силицен, зонная структура, функционал плотности, псевдопотенциал

---

Открыть полный текст статьи