PBr3 Adsorption and Dissociation on the Si(100) Surface
本研究通过STM和DFT发现PBr3在Si(100)表面室温下完全解离为P和Br原子，退火后磷掺入硅中，为通过卤素掩模实现单个磷原子插入硅提供了依据。
2025-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Angular dependence of core hole screening in LiCoO2: A DFT+U calculation of the oxygen and cobalt K-edge x-ray absorption spectra
利用高分辨率数据和无参数GGA+U计算，在LiCoO_2的钴K边X射线吸收谱中发现了角相关的芯孔屏蔽效应.吸收体上的Co 1 s芯孔引起强烈的局部吸引。最近邻钴上的芯孔屏蔽诱导相对于现场1 s-3d跃迁的态密度的2 eV的位移，如在Co K前边缘光谱中检测到的。我们的DFT+U计算表明，离位屏蔽在面外方向上是不同的，其中在计算和实验中都可以看到3 eV的位移。对核孔势和Hubbard参数U的引入进行了详细的分析，结果表明核孔势对离场屏蔽是必不可少的，而U则改善了对角相关屏蔽效应的描述。在氧K边的情况下，核-空穴势和Hubbard参数都改善了光谱特征的相对位置。
2009-12-15 cond-mat.mtrl-sci
A DFT + U Study of Absorption Spectra and Localized Surface Plasmon Resonances of few electrons in Doped ZnO Quantum Dots
本研究采用DFT+U方法计算掺杂ZnO量子点的吸收光谱，揭示少电子量子等离激元对掺杂分布、电子结构、电场极化和尺寸的敏感性，为量子等离激元研究提供可行方法。
2023-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Triplet absorption in carbon nanotubes: a TD-DFT study
利用含时密度泛函理论（TD-DFT）预测了单壁碳纳米管（CNTs）中三重激发态的性质。我们表明，在碳纳米管的最低三重态能量约为0.2-0.3 eV低于最低单重态。像在$π$共轭聚合物中一样，最低的CNT三联体是空间定位的。这些态在约0.5-0.6 eV处对较高的离域三重态显示出强的光吸收。这些结果表明，CNT和$π$共轭聚合物之间的电子特征的惊人的相似性，并提供明确的指导方针，CNT三重态的光谱检测。
2007-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Plane-waves DFT-LDA calculation of the electronic structure and absorption spectrum of Copper
我们提出了一个准确的，第一性原理的电子结构和吸收光谱的块铜在密度泛函理论的局域密度近似（DFT-LDA），包括带内跃迁的研究。我们构建了范数守恒赝势（PP），包括3d壳（和可选的底层3s和3 p壳）的价，并需要一个相对较小的平面波基础（60和140里德伯截止，分别）。因此，这些PP是强烈的非本地，产生宏观错误的结果时，动量矩阵元素的吸收光谱计算天真。我们的结果与实验的光电子能谱，吸收和电子能量损失的数据进行了比较，并建议非平凡的自能效应的准粒子光谱的铜。
2001-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sublattice mixing in Cs$_2$AgInCl$_6$ for enhanced optical properties from first-principles
无铅双钙钛矿材料（即Cs $_2$ AgInCl $_6$）正被探索作为卤化铅钙钛矿的稳定且无毒的替代物。为了拓展Cs $_2$ AgInCl $_6$在可见光区的光学响应，本文报道了Cs $_2$ AgInCl $_6$亚晶格混合的稳定性、电子结构和光学性质。在这里，我们采用了%高通量筛选，使用分层的第一原理为基础的方法，从密度泛函理论（DFT）与适当的交换相关泛函超越DFT方法的框架下的多体微扰理论（即G $_0$ W $_0$ @ HSE 06）。我们已经从金属M（I）、M（II）、M（III）和卤素X分别在Ag/In和Cl位点的32个主要组合开始，其中每组的浓度变化以建立近140个组合的数据库。确定了最合适的混合亚晶格结构，以设计Cs $_2$ AgInCl $_6$的带隙，并将其应用于可见光下的光电子器件。
2021-01-02 cond-mat.mtrl-sci
Local structure of (Ga,Fe)N and (Ga,Fe)N:Si investigated by x-ray absorption fine structure spectroscopy
采用密度泛函理论（DFT）中的{ \em ab initio}计算支持的X射线吸收精细结构（XAFS）测量系统地表征了金属有机气相外延生长的Fe掺杂以及Fe和Si共掺杂薄膜。扩展的XAFS数据分析表明，根据生长条件的不同，Fe原子要么占据GAN中Ga的替代位置，要么以$ε$ -Fe $_3$ N纳米晶的形式沉淀，根据DFT结果，这些纳米晶是铁磁性和金属性的。可以通过降低Fe含量，或通过增加生长速率或通过与Si共掺杂来阻碍沉淀。XAFS光谱的近边缘区域提供了关于Fe电荷状态的信息，并显示了Si共掺杂时Fe从Fe $^{+3}$到Fe $^{+2}$的部分还原，与DFT的各种实现中预期的Fe电子构型一致。
2009-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen absorption in intermetallic compounds from first principles
本研究针对金属间化合物储氢问题，采用多尺度第一性原理方法计算Nd₃MgNi₁₄的氢吸收等温线，结合DFT与蒙特卡罗模拟，证实杂化泛函和零点能校正的必要性，揭示体积膨胀对高氢含量下结构的稳定作用。
2025-09-05 cond-mat.mtrl-sci
Enhancement of light absorption and oxygen vacancy formation in CeO2 by transition metal doping: A DFT study
在以前的实验和计算工作中已经证明，用过渡金属掺杂CeO 2是调节其性质的有效方法。然而，以前对CeO 2掺杂的研究仅限于单一或几种掺杂剂。本文采用密度泛函理论（DFT）方法，在杂化水平上系统地研究了10种3d过渡金属掺杂CeO 2的形成能、结构稳定性和电子性质.氧空位的形成能及其对电子性质的影响也被考虑。结果表明，大多数3d过渡金属掺杂剂都能降低CeO 2的禁带宽度，其中V和Co的掺杂使CeO 2的禁带宽度显著降低到2.0eV以下.此外，所有的掺杂剂都可以降低氧空位的形成能，并且具有较高原子序数的那些，特别是Cu和Zn，对于该目的是最有效的。掺杂CeO 2的电子结构的氧空位补偿表明，氧空位的存在下，可以进一步降低带隙的掺杂剂，与V-，Cr-，Fe-，Co-，Ni-，和Cu掺杂的CeO 2都具有小于2.0 eV的带隙。这些结果表明，3d过渡金属掺杂CeO 2可以提高CeO 2在可见光下的光催化性能，并增加其氧空位浓度，为设计具有更好光催化性能和催化性能以及更高离子电导率的CeO 2基材料提供了有意义的指导。
2020-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Decoupling interface and thickness effects on hydrogen absorption in V/MgO: experiments and DFT
通过实验与DFT计算研究V/MgO薄膜中界面和厚度对氢吸收的影响，发现界面电子杂化削弱氢结合，超薄极限下熵变增大且相变临界温度被抑制，表明层厚与界面工程可调控可逆氢吸收。
2025-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Atomic structure, electronic structure and optical absorption of inorganic perovskite compounds Cs2SnI6-nXn (X=F, Cl, Br; n= 0~6): A first-principles study
无机Cs_2SnI_6作为有机-无机杂化钙钛矿卤化物的替代材料，近年来受到越来越多的关注。为了寻找更多的Cs_2SnI_6衍生物作为太阳能电池吸收剂材料，将Cs_2SnI_6中的I-离子替换为其它卤素离子，形成Cs_2SnI_6-nXn（X=F，Cl，Br; n=1~6）化合物，并利用第一性原理计算研究了其原子结构、电子结构和光吸收特性。随着合金化程度的增加，平均晶格常数、加权Sn-X键长和Cs-X键长均呈线性减小，八面体结构内部各Sn-X键长略有减小，Cs2 SnI 6-nXn的Eg呈非线性增大。11种Cs_2SnI_6-nXn化合物的Eg在1.0 eV和2.0 eV之间，因此可以潜在地用作太阳能电池的光吸收层。部分态密度表明，随着合金化程度n的增加，VBM和CBM中的I 5 p轨道逐渐被Br 4p、Cl 3 p或F 2 p轨道取代。11种Cs_2SnI_6-nXn合金都具有直接带隙，尽管合金化的X ~-离子引起了晶格畸变。
2021-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Correlations in the Electronic Structure of van der Waals NiPS$_3$ Crystals: An X-Ray Absorption and Resonant Photoelectron Spectroscopy Study
采用近边X射线吸收谱（NEXAFS）和共振光电子能谱学（ResPES）结合密度泛函理论（DFT）方法研究了高质量van der Waals NiPS $_3$晶体的电子结构.实验光谱方法，元素特定的，允许区分原子的贡献，在价态和导带密度，并给出直接比较与DFT计算的结果。NEXAFS和ResPES数据的分析允许识别NiPS $_3$材料作为电荷转移绝缘体。获得的光谱和理论数据是非常重要的考虑可能的相关电子现象在这样的过渡金属层状材料，其中电子的不同自由度之间的相互作用定义了它们的电子特性，允许了解它们的光学和传输特性，并提出进一步的可能的应用在电子学，自旋电子学和催化。
2021-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Unraveling the electronic structure and the oxygen $K$-edge x-ray absorption near-edge structure spectrum of DyFeO$_3$
University of Ghana（加纳大学）；University of Bremen（不来梅大学）；SISSA, Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati（国际高等研究院）；UCLouvain, Institute of Condensed Matter and Nanosciences (IMCN)（瓦隆天主教大学凝聚态与纳米科学研究所）；Paul Scherrer Institute（保罗谢勒研究所）
本研究结合第一性原理计算与XANES实验，揭示DyFeO$_3$的电子结构，发现标准DFT+$U$低估Fe-$3d$晶体场劈裂，而HSE06及轨道分辨DFT+$U$能准确重现O $K$边谱，确立低能特征为晶体场劈裂的灵敏探针。
2026-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Density functional theory for core-level X-ray absorption
本文提出了一种基于DFT的核心级X射线吸收光谱计算方法，通过显式核心Delta SCF方案和偶极选择规则，实现了计算效率的提升和高精度的XAS模拟。
2025-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Extensions of the siesta dft code for simulation of molecules
我们描述了对siesta密度泛函理论（dft）代码[30]的扩展，用于模拟孤立分子及其吸收光谱。扩展允许：-使用多网格求解器的泊松方程的有限DFT网格。非周期，Dirichlet边界条件计算的电多极球谐函数的扩展。- 用肖和张的设计原子赝势方法截断分子系统[32]。- 确定有效原子电荷的静电势拟合。- 从最近描述的O（N3）阶随时间变化的DFT代码产生的原始光谱中推导出电子吸收跃迁能量和振子强度[21]。该代码还集成在siesta中作为后处理选项。
2013-02-19 cond-mat.mtrl-sci cs.DC physics.comp-ph
Quantum chemistry studies of the O K-edge X-ray absorption in WO3 and AWO3
在这项工作中，我们提出了一个解释的实验O K边X射线吸收近边结构（XANES）在钙钛矿型WO 3和AWO 3化合物（A = H和Na），使用三种不同的第一原理方法：（i）全多重散射（FMS）形式（实空间FEFF代码），（ii）混合密度泛函理论（DFT）方法，其中部分结合了使用原子轨道线性组合（LCAO）形式的精确Hartree-Fock交换如在CRYSTAL代码中实现的;（iii）使用如在VASP代码中实现的投影仪增强波（PAW）的形式主义的平面波DFT方法。
2010-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Optoelectronic Properties and Excitons in Hybridized Boron Nitride and Graphene Hexagonal Monolayers
本文用密度泛函理论、GW和Bethe-Salpeter方程计算解释了碳-硼氮化物（CBN）杂化单分子膜的电子带隙和光吸收谱的性质。CBN的光电性能的结果从整体单层能带结构，其准粒子状态的控制由C域的大小和谎言在单独的能量为C和BN没有显着的混合在带边，证实了存在强烈的约束明亮的激子状态本地化的C域。由此产生的吸收光谱显示出两个显着的峰，其能量和相对强度随组合物在协议的实验，与大的补偿准粒子和激子修正相比，DFT计算。带隙和光吸收不受单层组合物调节，通常用于大块半导体合金，并且不能被理解为块状C和BN域的性质的叠加，如最近的实验所建议的。
2012-04-06 cond-mat.mtrl-sci
Tail state formation in solar cell materials: First principles analyses of zincblende, chalcopyrite, kesterite and hybrid perovskite crystals
太阳能电池吸收体中的尾态形成导致对太阳能电池性能的不利影响。然而，在实验半导体晶体中的能带拖尾的表征通常是困难的。在这篇文章中，为了确定各种太阳能电池材料中的尾态产生，我们开发了一个相当通用的理论方案，其中实验Urbach能量与由密度泛函理论（DFT）计算得到的吸收边能量进行了比较。为此，我们采用密度泛函理论计算了CdTe、CuInSe_2（CISe）、CuGaSe_2（CGSe）、Cu_2ZnSnSe_4（CZTSe）、Cu_2ZnSnS_4（CZTS）和混合钙钛矿等太阳能电池材料的吸收光谱。结果表明，在CdTe、CISe、CGSe和混合钙钛矿多晶中，尾态的形成可以忽略不计。然而，共蒸发的CZTSe和CZTS层表现出非常大的Urbach能量，这是远远大于理论的同行。基于DFT分析结果，我们得出结论，在CZTSe和CZTS中观察到的相当大的尾态形成源于广泛的阳离子无序。特别是，即使是轻微的阳离子取代被发现在CZT（S）Se中产生不寻常的带波动。相比之下，CH_3NH_3PbI_3杂化钙钛矿理论上显示出最尖锐的吸收边，这与实验一致。
2018-07-13 cond-mat.mtrl-sci
First-Principle Characterization of Structural, Electronic, and Optical Properties of Tin-Halide Monomers
本文利用含时密度泛函理论系统研究了锡卤化物单体SnX_n^{2-n}的结构、电子和光学性质，揭示了卤素种类和化学计量比的影响规律，为理解锡卤化物钙钛矿提供了微观见解。
2024-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Correlations in Multiferroic van der Waals CuCrP$_2$S6: Insights From X-Ray Spectroscopy and DFT
本文通过X射线光谱与DFT分析揭示范德华多铁性CuCrP$_2$S6的电子结构，确定其为Mott-Hubbard型绝缘体并识别俄歇衰变通道，为层状材料电子关联研究及应用提供重要依据。
2024-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
X-ray spectra in magnetic van der Waals materials Fe$_3$GeTe$_2$, CrI$_3$, and CrGeTe$_3$: a first-principles study
用密度泛函理论（DFT）方法计算了Fe $_3$ GeTe $_2$，CrI $_3$，CrGeTe $_3$的体相和薄膜的X射线吸收谱（XAS）和X射线圆二色谱（XMCD）.为了更好地处理过渡金属3个$d$电子的关联效应，采用了DFT+ $U$方法.我们讨论了态密度、径向矩阵元和相应谱之间的关系。通过比较计算谱与实测谱，讨论了DFT+ $U$方法描述这些材料电子结构的可靠性，并确定了相应的最佳$U$和$J$参数。
2020-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Finite Temperature Effects on the X-ray Absorption Spectra of Crystalline Aluminas from First Principles
通过在计算X射线吸收谱（XAS）的平面波DFT方法中包括声子辅助跃迁，我们获得了两种Al $_3$ O $_2$相在300 K下的Al K边XAS。300 K XAS再现了$α$ -Al $_2$ O $_3$的前沿峰，这在静态晶格近似水平下是不可见的。$γ$ $_2$ O $_3$的300 K XAS正确地描述了三个实验峰中的两个。我们发现，第二个峰出现在1 s到混合$s$ - $p$的过渡，并在0 K的XAS缺席。这封信作为未来应用的基础，因为该方法可推广到任何原子和边缘。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Decoding the Electronic and Structural Fingerprints of Single-Atom Catalysts via DFT-Assisted XANES Analysis
Palacký University Olomouc（帕拉茨基大学奥洛穆茨分校）；VŠB – Technical University of Ostrava（俄斯特拉发理工大学）
本文通过DFT辅助XANES分析，揭示了铜单原子催化剂的氧化态、配位几何和水合环境，建立了XANES特征与催化剂电子和结构特性之间的联系，推动了原子级催化剂的设计。
2026-03-26 cond-mat.mtrl-sci
First-principles DFT + GW study of the Te antisite in CdTe
在DFT ${0.05cm}+{0.05cm}$ \emph{GW}的形式主义内的碲反位$(\text{Te}_\text{Cd})$的形成能，电荷跃迁水平，和准粒子缺陷状态的解决。我们发现，$(\text{Te}_\text{Cd})$在价带最大值以上0.99 eV处诱导出（+2/0）深能级，表现出负U效应。此外，计算的零声子线的激发态的$(\text{Te}_\text{Cd})^0$密切对应的$\sim$ 1.1 eV带，在发光和吸收实验中可见。我们的结果不同于以前的理论研究，主要是由于众所周知的带隙误差和不正确的位置的带边预测的标准DFT计算。
2016-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Excitonic properties of F-centers in $α$-alumina from First Principles Calculation
我们使用最先进的GW-BSE方法研究了$α$ -氧化铝中氧空位的电子结构和光学性质。近年来，GW近似下的许多体微扰理论已被广泛应用于研究各种体系的激发态性质。此外，求解Bethe-Salpeter方程（BSE）使我们能够捕获材料中的激子效应。我们使用DFT+GW形式计算氧空位的电荷跃迁能级（CTL）。我们提出了一种替代方法来计算这些CTL，这提供了一种更有效的方式来执行所需的静电校正，因为有限的超晶胞尺寸和周期性边界条件中使用的第一性原理计算。我们发现这种材料中的氧空位具有深施主能级，在VBM之上的2.5eV处有（+2/+1）能级，在3.8eV处有（+1/0）能级。我们还研究了F-中心的吸收和发射过程，使用约束-DFT和BSE。我们计算的吸收和发射能量与实验结果非常吻合。
2018-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Structural Variations to X-ray Absorption Spectra of g-C$_3$N$_4$: Insights from DFT and TDDFT Simulations
本文通过DFT和TDDFT模拟研究了平面、波纹和微波纹三种g-C₃N₄结构的X射线吸收谱，揭示了不同实验光谱差异源于结构变化，并验证了多种芯空穴近似和轨道分析方法在谱学解释中的适用性。
2024-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Excited State Absorption: Reference Oscillator Strengths, Wavefunction and TD-DFT Benchmarks
本研究基于QR-CC3参考数据，评估了QR-TDDFT和多种波函数方法在激发态吸收振子强度上的表现，发现CAM-B3LYP和ISR-ADC(3)性能优异。
2025-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
First Principles Insight into Antiperovskite c-Na3HS Solid State Electrolyte
本研究采用基于DFT的第一性原理和AIMD模拟，探究反钙钛矿c-Na3HS作为钠离子电池固态电解质的潜力，证实其多方面稳定性，并发现空位与卤素掺杂可大幅提升离子电导率，证明其应用可行性。
2024-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Fluorine absorption on single and bilayer graphene: Role of sublattice and layer decoupling
采用量子化学从头算方法研究了单层和双层石墨烯的量子化学行为。CF $_x$体系的稳定性不仅取决于F原子的覆盖度，还取决于F原子在C亚晶格中的位置.当F原子化学吸附到属于相同子晶格的C原子时，低覆盖率是优选的。否则，较大的F coverable更稳定（直到C $_4$ F）。两个碳亚晶格之间的电荷分布的差异解释了这一发现，证实了扩散势垒的分析。双层系统上的F的结合能也计算略小于单层和电子去耦时，观察到只有一个层暴露于氟。
2014-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Hydrogen in Brownmillerite Perovskites: First-Principles Insights into Energetics and Induced Electronic-Magnetic Changes
Auburn University（奥本大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；University of Latvia（拉脱维亚大学）
研究通过DFT分析氢在氧化物中的作用，揭示氢吸收对电子结构和磁性的影响，提出设计氢响应氧化物的规则。
2026-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Geometry, electronic structure, and optical properties of boron cages: A first-principles DFT study
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；Bergische Universität Wuppertal（伍珀塔尔大学）
本研究通过DFT方法系统研究了不同大小的硼笼结构，发现32和92原子的硼笼最稳定，并通过TDDFT计算其在可见光范围内的光学吸收特性，为光电设备应用提供理论支持。
2025-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photochemical Anisotropy and Direction-dependent Optical Absorption in Semiconductors
半导体上的光化学反应是各向异性的，因为它们在不同取向的表面上以不同的速率发生。了解这种各向异性的起源对于设计更有效的光催化剂至关重要。在这项工作中，我们使用混合密度泛函理论（DFT），以确定与最大数量的光生载流子在不同的半导体表面。对于每种材料，我们创建了一个球形热图的光学跃迁的概率在不同的波矢量。这些地图允许识别与大多数光生载流子相关的方向，因此可以用于预测光化学应用中最具反应性的表面。结果表明，通常可以将热图与在常规能带结构图中观察到的能带的各向异性相关联，如前所述。然而，我们也表明，传统的能带结构图并不总是提供所有的信息，并考虑到所有可能的过渡加权其跃迁偶极矩的贡献是至关重要的，以获得一个完整的图片。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Photo-excitation of a light-harvesting supra-molecular triad: a Time-Dependent DFT study
本文首次采用含时密度泛函理论（TDDFT）对捕光三元组类胡萝卜素-二芳基卟啉-C60进行了计算。除了这样一个大系统的电子结构的从头算研究的数值挑战，我们表明，TDDFT是能够提供一个准确的描述系统的激发态属性。特别是，我们计算的超分子组装的光吸收光谱，我们提供了一个解释的光激发机制的组成部分的属性。光谱与实验数据吻合良好，并提供了有用的洞察力的光致电荷转移机制，表征系统。
2009-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electronic Density versus Geometry for Machine-Learned Molecular Absorption Spectra
Science and Technology Facilities Council（科学与技术设施委员会）
本研究比较了以基态电子密度与分子几何构型作为机器学习模型输入预测吸收光谱的效果，发现基于密度的卷积神经网络显著优于几何图模型，验证相关性达0.9926，残差减少约64%。
2026-10-05 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.chem-ph
Accurate optical spectra through time-dependent density functional theory based on screening-dependent hybrid functionals
我们调查的光学吸收光谱，通过依赖于时间的密度泛函理论（TD-DFT）的基础上，非经验的混合泛函，旨在正确地再现介电函数。与最先进的$GW$计算的比较，然后由Bethe-Sapeter方程（BSE- $GW$）的解决方案显示出密切的协议的过渡能和光谱的主要特征。我们将TD-DFT与BSE- $GW$相结合，重点讨论了模型介电函数和局域交换相关核。目前的TD-DFT方法以计算成本的一小部分实现了BSE- $GW$的准确性。
2020-08-14 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Dy adatom on MgO(001) substrate: DFT+U(HIA) study
本研究采用DFT+U(HIA)方法研究MgO(001)衬底上单个Dy原子的电子结构与磁性，揭示其量子隧穿导致的面内基态及无剩余磁化的机制，为稀土单原子磁体研究提供可行路径。
2023-06-14 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Exploring Chalcogen Influence on Sc2BeX4 (X = S, Se) for Green Energy Applications Using DFT
本研究通过DFT计算探究硫族元素对Sc2BeX4（X=S,Se）物性的影响，发现两种化合物稳定且带隙适配可见光，具备优异的光学与热电性能，是光伏和热电领域的潜在候选材料。
2025-10-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Optical properties of bulk semiconductors and graphene/boron-nitride: The Bethe-Salpeter equation with derivative discontinuity-corrected DFT energies
提出了一种有效的实现Bethe-Salpeter方程（BSE）的材料的光学性质的投影增广波方法GPAW。单粒子能量和波函数从GLLBSC功能，其中明确包括衍生物的不连续性，是计算成本低廉，并产生良好的基本差距。电子-空穴相互作用包括通过BSE使用的静态屏蔽的相互作用在随机相位近似评估。对于一组有代表性的半导体和绝缘体，我们发现很好的协议与实验的介电函数，吸收的发病，和最低的激子功能。对于石墨烯和六方氮化硼（h-BN）的二维系统，我们发现与以前的多体计算很好的协议。对于石墨烯/h-BN界面，我们发现，h-BN层的基本和光学带隙分别减少了2.0 eV和0.7 eV，相比独立的h-BN。这种减少是由于图像电荷屏蔽，其在GLLBSC计算中显示为导数不连续性的减少（消失）。
2012-06-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Conduction band tuning by controlled alloying of Fe into Cs2AgBiBr6 double perovskite powders
本研究通过机械化学合成将 Fe3+ 受控合金化到 Cs2AgBiBr6 双钙钛矿中，结合 DFT 计算实现导带与带隙调控，并预测高 Fe 取代下形成直接带隙。
2023-07-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Carrier doping of Bi$_2$Se$_3$ surface by chemical adsorption -- a DFT study
本研究利用DFT方法揭示了Bi$_2$Se$_3$表面化学吸附掺杂机制，发现原子氧填补Se空位能实现不改变拓扑表面能带的p型掺杂，并提出了光致水分解反应路径。
2023-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Graphene on ferromagnetic surfaces and its functionalization with water and ammonia
本文采用角分辨光电子能谱学（ARPES）、X射线吸收光谱（XAS）和密度泛函理论（DFT）研究了水和氨在石墨烯/Ni（111）上的吸附。我们在石墨烯/Ni（111）上的研究结果揭示了界面态的存在，这源于石墨烯π和自旋极化的Ni 3d价带态的强杂化. H_2O（NH_3）/石墨烯/Ni（111）体系的ARPES和XAS数据给出了Ni（111）表面吸附分子与石墨烯之间相互作用的信息。所提出的实验数据进行比较的DFT方法的框架中获得的结果。
2011-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fingerprints of carbon defects in vibrational spectra of gallium nitride (GaN) consider-ing the isotope effect
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)（莱布尼茨晶体生长研究所）；Center for Computational Materials Science, United States Naval Research Laboratory（美国海军研究实验室计算材料科学中心）；Institute of Experimental Physics, TU Bergakademie Freiberg（弗莱贝格矿业技术大学实验物理研究所）；Ferdinand-Braun-Institut (FBH)（费迪南德·布劳恩研究所）；Institute of Solid State Physics, Technische Universität Berlin（柏林工业大学固体物理研究所）；Technische Physik, University of Würzburg（维尔茨堡大学技术物理系）
这项工作研究了碳缺陷与最近报道的和新的红外（IR）吸收峰和拉曼散射出现在GAN晶体中的碳（$^{12}C$）掺杂的浓度范围从$3.2*10^{17}$到$3.5*10^{19} cm^{-3}$。在氢化物气相外延（HVPE）生长的GAN样品中观察到了14种独特的缺陷振动模式，并与第一性原理计算预测的缺陷性质进行了比较。在两个$^{13}C$富集样品的同位素质量的影响相关的振动频率偏移表示六个不同的配置的含碳点缺陷。通过密度泛函理论（DFT）计算很好地再现了同位素置换的效果。特别注意的是最明显的缺陷，即三碳复合物（$C_N=C=C_N$）和碳取代氮$C_N$。通过DFT在价带最大值以上1.1 eV处发现的$C_N=C=C_N$缺陷的带隙中的跃迁能级（+/0）的位置表明，$(C_N=C=C_N)^+$提供了对${C_N}^-$的补偿。观察到$C_N=C=C_N$缺陷是显著的，但在DFT计算中具有高形成能。关于${C_N}$缺陷，它表明，主机Ga和N原子参与缺陷的离域振动，并显着影响同位素频移。在双原子碳-碳和碳-氢（C-H）配合物中发现了更微弱的振动模式。此外，我们注意到的振动模式强度的变化$C_N$，$C_N=C=C_N$，C-H，和$C_N-C_i$缺陷的红外吸收光谱照射后，在缺陷相关的紫外/可见吸收范围。最后，它表明，在2.5 eV以上的缺陷吸收的范围内的拉曼过程的共振增强，使在…
2022-09-22 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Interband and polaronic excitations in YTiO3 from first principles
YTiO 3作为典型的莫特绝缘体，一直是对其电子结构进行大量实验研究的对象。在光学电导率测量中吸收的开始通常被解释为是由于在基本间隙处的带间跃迁。在这里，我们重新研究的电子结构的YTiO 3使用密度泛函理论与Hubbard修正（DFT+U）或混合功能。带间跃迁的能量比所观察到的光吸收的起始要高得多。然而，在$p$型掺杂的情况下，空穴倾向于以小极化子的形式自陷，局限于各个Ti位点上。从占据的较低的哈伯德带的小极化子状态的激发电子，然后导致宽红外吸收，与实验中的光学电导率谱的发病一致。
2014-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nitrogen based electride superconductor Nb5Ir3N under pressure: multifunctional physical properties from DFT based first-principles investigation
Rajshahi University of Engineering and Technology（拉杰沙希工程与技术大学）；University of Rajshahi（拉杰沙希大学）
本研究通过DFT模拟揭示Nb5Ir3N在0-20 GPa下结构稳定、呈韧性及各向异性，并表现出显著光学响应和压力诱导超导特性。
2026-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
First-principles structure search for the stable isomers of stoichiometric WS2 nano-clusters
在本文中，我们采用进化算法与全势能密度泛函理论（DFT）计算进行全面的搜索化学计量（WS 2）n纳米团簇（n=1-9）的稳定结构，在三个不同的交换相关泛函。我们的研究结果表明，n=3，5，8是WS 2纳米团簇的低温幻尺寸的可能候选者，而在600开尔文以上的温度下，n=5和7在所研究的系统中表现出更高的相对稳定性。采用半定域PBE和BLYP泛函、杂化B3 LYP泛函、多体DFT+GW方法和含时DFT方法计算了最低能量异构体的电子性质和能隙.用力常数法计算了最低位异构体的振动光谱，并计算了团簇的红外光谱和热自由能。采用含时密度泛函方法计算了WS 2纳米团簇最低能量异构体的全吸收光谱和光学带隙。
2016-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
