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MNH$_2$ (M=Li, Na, K, Rb) 电子结构、弹性及光学性质的密度泛函研究

材料科学 2014-06-02 v1

摘要

我们报道了对基于氮的固体储氢材料 LiNH2_2、NaNH2_2、KNH2_2 和 RbNH2_2 的电子结构、弹性和光学性质的系统性第一性原理密度泛函研究。基态结构性质是使用标准密度泛函理论以及色散校正密度泛函理论计算的。我们发现范德华相互作用在 LiNH2_2 中占主导地位,而在其他碱金属酰胺中相对较弱。计算得到的弹性常数表明所有化合物在力学上都是稳定的,且 LiNH2_2 是碱金属酰胺中刚度最大的材料。计算了熔点,其顺序为 RbNH2_2 << KNH2_2 << NaNH2_2 << LiNH2_2。使用 Tran-Blaha 修正的 Becke-Johnson 势计算了电子能带结构,发现所有化合物均为具有相当大带隙的绝缘体。[NH2_2]^- 衍生的态在整个价带区域完全占主导地位,而金属原子态占据导带。利用计算得到的能带结构分析了价带和导带之间发生的不同带间光学跃迁。我们的计算表明这些材料具有显著的光学各向异性。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.7783,
  title  = {Density functional study of electronic structure, elastic and optical properties of MNH$_2$ (M=Li, Na, K, Rb)},
  author = {K. Ramesh Babu and G. Vaitheeswaran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7783},
  year   = {2014}
}