【摘 要】
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利用第一性原理平面波赝势方法,研究Bi_2Se_3从块体到薄膜的电子结构变化特性。通过分析材料的原子位置以及电子间相互作用,具体探讨块体、双层和单层薄膜及单层Pb掺杂薄膜的
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利用第一性原理平面波赝势方法,研究Bi_2Se_3从块体到薄膜的电子结构变化特性。通过分析材料的原子位置以及电子间相互作用,具体探讨块体、双层和单层薄膜及单层Pb掺杂薄膜的能带结构、态密度等。计算结果表明,这几种材料的价带和导带主要由原子的p态构成,同时由于Bi(Pb)的6s轨道态对价带顶的影响,它们的带隙类型随着材料结构的变化,发生从直接带隙到间接带隙的转变,此外Pb掺杂单层薄膜后产生的Se(1’)层对其电子结构的变化有重要影响。
The first-principle plane-wave pseudopotential method was used to study the electronic structure of Bi_2Se_3 from bulk to thin film. By analyzing the atomic position of the material and the interaction between the electrons, the band structure, density of states and so on of bulk, bilayer and monolayer films and single-layer Pb-doped films are discussed in detail. The calculated results show that the valence band and the conduction band of these materials mainly consist of the p-state of the atoms. Meanwhile, the bandgap types of the 6s orbital states of Bi (Pb) vary with the material structure, The transition from the direct band gap to the indirect band gap occurs. In addition, the Se (1 ’) layer produced after the Pb-doped single-layer thin film has an important influence on the electronic structure.
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