[發(fā)明專利]一種過渡金屬硫化物非線性光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010735168.2
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111883218A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李興冀;李偉奇;楊劍群;應(yīng)濤;魏亞東
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00
• 代理公司: 北京隆源天恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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(xué)性質(zhì)的調(diào)控方法，其特征在于，包括：

將過渡金屬硫化物結(jié)構(gòu)中的一個(gè)原子替換為標(biāo)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(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得優(yōu)化后的晶格參數(shù)；

根據(jù)所述優(yōu)化后的晶格參數(shù)依次進(jìn)行自洽計(jì)算和非自洽計(jì)算，獲得預(yù)處理后的晶格參數(shù)，并根據(jù)所述預(yù)處理后的晶格參數(shù)確定電子帶隙；

根據(jù)所述預(yù)處理后的晶格參數(shù)進(jìn)行非自洽計(jì)算，獲得波函數(shù)，并根據(jù)所述波函數(shù)進(jìn)行GW-BSE計(jì)算，獲得光學(xué)帶隙；

根據(jù)所述光學(xué)帶隙和所述電子帶隙確定帶隙差，并根據(jù)所述帶隙差確定修正參數(shù)；

根據(jù)所述修正參數(shù)和預(yù)設(shè)的控制參數(shù)進(jìn)行模擬，獲得所述過渡金屬硫化物的多個(gè)二階非線性非零響應(yīng)光譜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過渡金屬硫化物非線性光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控方法，其特征在于，所述對所述新的原子晶格的晶格參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得優(yōu)化后的晶格參數(shù)包括：

采用VASP軟件對所述新的原子晶格的晶格參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過模擬確定所述新的原子晶格能量最低點(diǎn)時(shí)的晶格參數(shù)模擬結(jié)果，根據(jù)所述晶格參數(shù)模擬結(jié)果確定所述優(yōu)化后的晶格參數(shù)，其中，所述新的原子晶格能量最低點(diǎn)時(shí)，a和c為所述優(yōu)化后的原子晶格的單胞邊長參數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過渡金屬硫化物非線性光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)所述優(yōu)化后的晶格參數(shù)依次進(jìn)行自洽計(jì)算和非自洽計(jì)算，獲得預(yù)處理后的晶格參數(shù)，并根據(jù)所述預(yù)處理后的晶格參數(shù)確定電子帶隙包括：

根據(jù)所述優(yōu)化后的晶格參數(shù)，采用Quantum Espresso軟件進(jìn)行自洽計(jì)算，獲得電荷密度；

根據(jù)所述電荷密度選定第一K點(diǎn)，結(jié)合所述電荷密度，采用Quantum Espresso軟件進(jìn)行非自洽計(jì)算，獲得所述預(yù)處理后的晶格參數(shù)，所述預(yù)處理后的晶格參數(shù)包括能帶；

根據(jù)所述能帶繪制所述能帶圖，并根據(jù)所述能帶圖確定所述電子帶隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過渡金屬硫化物非線性光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)處理后的晶格參數(shù)進(jìn)行非自洽計(jì)算，獲得波函數(shù)包括：

根據(jù)所述預(yù)處理后的晶格參數(shù)，采用Quantum Espresso軟件進(jìn)行非自洽計(jì)算，獲得所述能帶上各個(gè)位置的所述波函數(shù)；

選定第二K點(diǎn)，采用所述第二K點(diǎn)劃分所述能帶，確定所述第二K點(diǎn)的波函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的過渡金屬硫化物非線性光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)所述波函數(shù)進(jìn)行GW-BSE計(jì)算，獲得光學(xué)帶隙包括：

確定所述第一K點(diǎn)對應(yīng)的所述電子帶隙，對所述第一K點(diǎn)對應(yīng)的所述電子帶隙進(jìn)行收斂計(jì)算，獲得帶隙的平移值；

根據(jù)所述帶隙的平移值和所述第二K點(diǎn)的所述波函數(shù)進(jìn)行GW近似計(jì)算，獲得GW近似值；

結(jié)合預(yù)設(shè)的導(dǎo)帶數(shù)、預(yù)設(shè)的價(jià)帶數(shù)、預(yù)設(shè)的極化方向和所述GW近似值進(jìn)行BSE計(jì)算，獲得所述光學(xué)帶隙。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的過渡金屬硫化物非線性光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控方法，其特征在于，所述根據(jù)所述修正參數(shù)和預(yù)設(shè)的控制參數(shù)進(jìn)行模擬，獲得所述過渡金屬硫化物的多個(gè)二階非線性非零響應(yīng)光譜包括：

采用Yambo軟件包中的yambo_nl模塊引入所述修正參數(shù)，通過改變所述控制參數(shù)改變?nèi)肷涔獾娜肷浞较颍瑢λ鲞^渡金屬硫化物的非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行模擬，獲得所述過渡金屬硫化物的多個(gè)二階非線性非零響應(yīng)光譜。