六方氮化硼（h-BN）基态电子及相关性质的精确计算
材料科学
2020-07-15 v1
摘要
我们给出了六方氮化硼（hex-BN）基态电子及相关性质的第一性原理、自洽密度泛函理论（DFT）描述。我们采用了局域密度近似（LDA）势与原子轨道线性组合（LCAO）形式。我们严格实现了由 Ekuma 与 Franklin 增强的 Bagayoko、Zhao 和 Williams（BZW-EF）方法。该方法确保了能量的广义极小化，远超使用单一基组进行自洽迭代所能达到的程度。该方法以可验证的方式得到材料的基态，且无需采用过完备基组。因此，根据第二 DFT 定理，我们的结果具有 DFT 的全部物理内容。我们报道了基态能带结构、带隙、总态密度与分波态密度，以及电子与空穴有效质量。我们在室温实验晶格常数下算得的 4.37 eV 间接带隙与实验值 4.3 eV 相符。价带顶位于 K 点略左侧，而导带底位于 M 点。我们计算的价带总宽度以及总态密度与分波态密度均与相应的实验结果一致。
引用
@article{arxiv.2001.11596,
title = {Accurate Ground State Electronic and Related Properties of Hexagonal Boron Nitride (h-BN)},
author = {Y. Malozovsky and C. Bamba and A. Stewart and L. Franklin and D. Bagayoko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.11596},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 9 figures, 5 tables