[發(fā)明專利]一種基于電聲重整化計算有限溫度下CsPbI3

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110607024.3
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113327648B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 奚晉揚;鄭亮亮;楊炯
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: G16C10/00
• 分類號: G16C10/00
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32273
• 代理人: 常曉慧

1.一種基于電聲重整化計算有限溫度下CsPbI₃帶隙的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1)根據(jù)實驗中的體積-溫度關(guān)系確定CsPbI₃的有限溫度下的晶格參數(shù)，并構(gòu)建有限溫度下CsPbI₃的結(jié)構(gòu)文件；

2)在VASP中將構(gòu)建好的CsPbI₃結(jié)構(gòu)文件設(shè)置預(yù)設(shè)的參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化：優(yōu)化時設(shè)置的k-mesh為30/L+1，L代表晶體結(jié)構(gòu)的晶格參數(shù)，Hellmann-Feynman力為0.01eV/A，能量收斂為10^-4eV，平波截止能量為ENMAX_atom+(40eV～50eV)：ENMAX_atom表示結(jié)構(gòu)中所有元素中所代表的最大的能量；

3)根據(jù)優(yōu)化好的CsPbI₃結(jié)構(gòu)文件構(gòu)造m×m×m超胞，設(shè)置預(yù)設(shè)的參數(shù)進(jìn)行有限溫下的CsPbI₃第一性原理分子動力學(xué)模擬：第一性原理分子動力學(xué)模擬使用NVT系統(tǒng)，Hellmann-Feynman力為0.01eV/A，能量收斂為10^-4eV，平波截止能量為ENMIN_atom：ENMIN_atom表示結(jié)構(gòu)中所有元素中所代表的最小的能量，設(shè)置模擬溫度TEBEG和TEEND：TEBEG表示開始時的溫度，TEEND表示結(jié)束時的溫度，總的模擬步數(shù)NSW以及時間步長POTIM；

4)通過溫度依賴有效勢方法處理獲得有限溫度下CsPbI₃超胞的聲子信息：包含模量e_κα,υ和振動本征頻率ω_υ，κ代表原子，α代表笛卡爾方向，得到考慮了熱振動的CsPbI₃超胞結(jié)構(gòu)文件：對于給定溫度T的情況下，將CsPbI₃原子從平衡構(gòu)型偏移△τ_κα生成一種受聲子振動的構(gòu)型：

其中，M_p是質(zhì)子質(zhì)量，M_κ是第κ個核的質(zhì)量，σ_υ,T是模式υ的高斯展寬，定義為：為約化普朗克常量，ω_υ表示第υ個模式的振動頻率，其中，指的是玻色-愛因斯坦分布，k_B玻爾茲曼常量，T為開爾文溫度；

5)利用“one-shot”方法得到的考慮了熱振動的CsPbI₃超胞結(jié)構(gòu)，通過CsPbI₃超胞能帶計算并解折疊回CsPbI₃的原胞，根據(jù)其有效能帶，從中讀取相應(yīng)的有限溫度下的CsPbI₃帶隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于電聲重整化計算有限溫度下CsPbI₃帶隙的方法，其特征在于，在所述步驟1)中，利用CsPbI₃的晶格膨脹系數(shù)中獲取有限溫度下的晶格參數(shù)：CsPbI₃的晶格膨脹系數(shù)為1.57×10^-4K^-1，步驟4)中通過溫度依賴有效勢方法導(dǎo)出準(zhǔn)確的二階和三階力常數(shù)：CsPbI₃二階和三階力受力截斷半徑分別為和