基于氮化物的纳米结构的半经验赝势方法及基于第一性原理的自由表面钝化
介观与纳米尺度物理
2013-09-25 v1
摘要
我们提出了一种基于屏蔽原子赝势并源自第一性原理计算的半经验赝势方法。该方法的提出源于对能够处理纳米结构的赝势的需求：在这些结构中，第一性原理方法在局域密度近似水平上既成本过高又精度不足，而由于结构在至少一个维度上的尺寸过小，介观有效质量方法又不适用。在本工作中，我们通过两步过程改进了传统的赝势方法：首先，针对一系列晶胞体积，对纤锌矿结构 GaN 中自洽确定的屏蔽第一性原理势进行反演，从而确定球对称且结构平均的原子势；其次，调整这些势以复现观测到的激发能。我们发现这种调整对势的扰动相对较小，因此生成的势仍能复现原始波函数，同时显著改善了激发能。此外，我们还处理了与纳米线和胶体纳米颗粒研究相关的自由表面悬挂键的钝化问题。我们提出了一种从第一性原理计算推导钝化剂赝势的方法。我们将该赝势方法应用于探索 GaN 纳米线中限域效应对电子结构的影响。
引用
@article{arxiv.1309.6067,
title = {Semiempirical pseudopotential approach for nitride-based nanostructures and {\it ab initio} based passivation of free surfaces},
author = {Alejandro Molina-Sánchez and Alberto García-Cristóbal and Gabriel Bester},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.6067},
year = {2013}
}