交换关联势对ＰｂＳ晶格常数和能带结构影响的第一性原理研究

邢怀中; 丁宗玲; 黄燕; 梁二军; 陈效双

doi:10.7523/j.issn.2095-6134.2008.2.004

中国科学院大学学报 >

2008 , Vol. 25 >Issue 2: 167 - 171

DOI: https://doi.org/10.7523/j.issn.2095-6134.2008.2.004

论文

交换关联势对ＰｂＳ晶格常数和能带结构影响的第一性原理研究

邢怀中 ,
丁宗玲 ,
黄燕 ,
梁二军 ,
陈效双

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１东华大学应用物理系，上海２０１６２０

２中国科学院上海技术物理研究所，红外物理国家重点实验室，上海２０００８３

收稿日期: 1900-01-01

修回日期: 1900-01-01

网络出版日期: 2008-03-15

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ＦｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｔｕｄｙｆｏｒｅｆｆｅｃｔｏｆｅｘｃｈａｎｇｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｎｌａｔｔｉｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒａｎｄｂａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰｂＳ

ＸＩＮＧＨｕａｉＺｈｏｎｇ ,
ＤＩＮＧＺｏｎｇＬｉｎｇ ,
ＨＵＡＮＧＹａｎ ,
ＬＩＡＮＧＥｒＪｕｎ ,
ＣＨＥＮＸｉａｏＳｈｕａｎｇ

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１ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ

２ＮａｔｉｏｎａｌＬａｂ．ｏｆＩｎｆｒａｒｅｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００８３，Ｃｈｉｎａ

Received date: 1900-01-01

Revised date: 1900-01-01

Online published: 2008-03-15

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摘要

基于第一性原理总能量平面波全势方法，采用广义梯度近似（ＧＧＡ）和局域密度近似（ＬＤＡ）等不同的交换关联势，计算了体心结构ＰｂＳ的总能，并给出了体系平衡时的晶格常数．讨论了不同交换关联势对能带结构、态密度、分态密度及能隙的影响．与面心结构ＰｂＳ结果对比，能量的计算结果表明，面心结构ＰｂＳ较体心结构更稳定．另外，体心结构ＰｂＳ的能带计算结果表明存在能隙，这与同族铅盐化合物中存在能隙的实验结论一致．上述ＰｂＳ的计算结果有助于实验研究．

关键词： 交换关联势; 态密度; 能带结构; ＰｂＳ

本文引用格式

邢怀中 , 丁宗玲 , 黄燕 , 梁二军 , 陈效双 . 交换关联势对ＰｂＳ晶格常数和能带结构影响的第一性原理研究[J]. 中国科学院大学学报, 2008 , 25(2) : 167 -171 . DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2008.2.004

Abstract

Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｕｌｌｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｉｎｅａｒｉｚｅｄｐｌａｎｅｗａｖｅｍｅｔｈｏｄｏｆｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｅｎｅｒｇｙａｎｄｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｌａｔｔｉｃｅｃｏｎｓｔａｎｔｆｏｒｔｈｅｂｏｄｙｃｅｎｔｅｒｅｄｃｕｂｉｃ（ｂｃｃ）ＰｂＳｃｏｍｐｏｕｎｄｈａｖｅｂｅｅｎｐｅｒｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｃｈａｎｇｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ（ＤＥＣＰ）ｏｎｂｏｔｈｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｇｒａｄｉｅｎｔａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ（ＧＧＡ）ａｎｄｔｈｅｌｏｃａｌｄｅｎｓｉｔｙａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ（ＬＤＡ）．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＤＥＣＰｏｎｔｈｅｂａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｄｅｎｓｉｔｙｏｆｓｔａｔｅｓ，ｔｈｅｐａｒｔｉａｌｄｅｎｓｉｔｙｏｆｓｔａｔｅｓａｎｄｔｈｅｂａｎｄｇａｐａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｆａｃｅｃｅｎｔｅｒｅｄｃｕｂｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｆｏｕｎｄｔｏｂｅｔｈｅｍｏｒｅｓｔａｂｌｅｏｎｅｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｂｃｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｂａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｂｃｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈｏｗａｂａｎｄｇａｐｅｘｉｓｔｅｎｃｅ，ｗｈｉｃｈａｇｒｅｅｓｗｅｌｌｗｉｔｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｏｆｏｔｈｅｒＰｂｃｈａｌｃｏｇｅｎｉｄｅｃｏｍｐｏｕｎｄ（ＰｂＴｅ）．ＴｈｅａｂｏｖｅｒｅｓｕｌｔｏｆＰｂＳ（ｂｃｃ）ｉｓｈｅｌｐｆｕｌｔｏｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．

Key words： ｅｘｃｈａｎｇｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ; ｄｅｎｓｉｔｙｏｆｓｔａｔｅ; ｂａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ; ＰｂＳ

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