[發明專利]一種過渡金屬硫化物非線性光學性質的調控方法及裝置

在審

• 申請號: 202010735168.2
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111883218A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 李興冀;李偉奇;楊劍群;應濤;魏亞東
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 段守富

1.一種過渡金屬硫化物非線性光學性質的調控方法，其特征在于，包括：

將過渡金屬硫化物結構中的一個原子替換為標定原子，獲得新的原子晶格；

對所述新的原子晶格的晶格參數進行優化，獲得優化后的晶格參數；

根據所述優化后的晶格參數依次進行自洽計算和非自洽計算，獲得預處理后的晶格參數，并根據所述預處理后的晶格參數確定電子帶隙；

根據所述預處理后的晶格參數進行非自洽計算，獲得波函數，并根據所述波函數進行GW-BSE計算，獲得光學帶隙；

根據所述光學帶隙和所述電子帶隙確定帶隙差，并根據所述帶隙差確定修正參數；

根據所述修正參數和預設的控制參數進行模擬，獲得所述過渡金屬硫化物的多個二階非線性非零響應光譜。

2.根據權利要求1所述的過渡金屬硫化物非線性光學性質的調控方法，其特征在于，所述對所述新的原子晶格的晶格參數進行優化，獲得優化后的晶格參數包括：

采用VASP軟件對所述新的原子晶格的晶格參數進行優化，通過模擬確定所述新的原子晶格能量最低點時的晶格參數模擬結果，根據所述晶格參數模擬結果確定所述優化后的晶格參數，其中，所述新的原子晶格能量最低點時，a和c為所述優化后的原子晶格的單胞邊長參數。

3.根據權利要求2所述的過渡金屬硫化物非線性光學性質的調控方法，其特征在于，所述根據所述優化后的晶格參數依次進行自洽計算和非自洽計算，獲得預處理后的晶格參數，并根據所述預處理后的晶格參數確定電子帶隙包括：

根據所述優化后的晶格參數，采用Quantum Espresso軟件進行自洽計算，獲得電荷密度；

根據所述電荷密度選定第一K點，結合所述電荷密度，采用Quantum Espresso軟件進行非自洽計算，獲得所述預處理后的晶格參數，所述預處理后的晶格參數包括能帶；

根據所述能帶繪制所述能帶圖，并根據所述能帶圖確定所述電子帶隙。

4.根據權利要求3所述的過渡金屬硫化物非線性光學性質的調控方法，其特征在于，所述根據所述預處理后的晶格參數進行非自洽計算，獲得波函數包括：

根據所述預處理后的晶格參數，采用Quantum Espresso軟件進行非自洽計算，獲得所述能帶上各個位置的所述波函數；

選定第二K點，采用所述第二K點劃分所述能帶，確定所述第二K點的波函數。

5.根據權利要求4所述的過渡金屬硫化物非線性光學性質的調控方法，其特征在于，所述根據所述波函數進行GW-BSE計算，獲得光學帶隙包括：

確定所述第一K點對應的所述電子帶隙，對所述第一K點對應的所述電子帶隙進行收斂計算，獲得帶隙的平移值；

根據所述帶隙的平移值和所述第二K點的所述波函數進行GW近似計算，獲得GW近似值；

結合預設的導帶數、預設的價帶數、預設的極化方向和所述GW近似值進行BSE計算，獲得所述光學帶隙。

6.根據權利要求5所述的過渡金屬硫化物非線性光學性質的調控方法，其特征在于，所述根據所述修正參數和預設的控制參數進行模擬，獲得所述過渡金屬硫化物的多個二階非線性非零響應光譜包括：

采用Yambo軟件包中的yambo_nl模塊引入所述修正參數，通過改變所述控制參數改變入射光的入射方向，對所述過渡金屬硫化物的非線性光學性質進行模擬，獲得所述過渡金屬硫化物的多個二階非線性非零響應光譜。