Li2S（110）吸附P2S5和Cu（110）吸附Cu（μ-HCOO）(OH)22理論研究

Li2S（110）吸附P2S5和Cu（110）吸附[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2理論研究Li2S（110）吸附P2S5和Cu（110）吸附[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2理論研究

摘要：

本文采用密度泛函理論（DFT）方法，研究了Li2S（110）表面吸附P2S5和Cu（110）表面吸附[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的性質(zhì)。通過(guò)計(jì)算表面吸附結(jié)合能、吸附構(gòu)型和吸附態(tài)密度等指標(biāo)，得出了它們吸附的最穩(wěn)定構(gòu)型，并對(duì)吸附后的表面進(jìn)行了電子結(jié)構(gòu)和能帶分析，揭示了吸附過(guò)程中的電子結(jié)構(gòu)變化。

引言：

二維材料作為一類具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料，引起了廣泛的研究興趣。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)鈣鈦礦型雜化鈣鈦礦薄膜具有優(yōu)異的光電性能，因此在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域存在潛在應(yīng)用。雜化鈣鈦礦薄膜由Ruddlesden-Popper型多層材料構(gòu)成，其中層間結(jié)構(gòu)由有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)陽(yáng)離子交替堆疊而成。了解這些多層材料的表面性質(zhì)對(duì)于其應(yīng)用具有重要意義。本文以Li2S（110）和Cu（110）為例，研究了它們與P2S5和[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的相互作用。

方法：

本文采用了基于密度泛函理論的VASP軟件包進(jìn)行計(jì)算。采用廣義梯度近似（GGA）的PBE泛函描述交換關(guān)聯(lián)作用。平面波基組的能級(jí)展開(kāi)采用投影綴加波函數(shù)（PAW）方法。采用了ultrasoft贗勢(shì)進(jìn)行離子核與價(jià)電子的相互作用的計(jì)算。在計(jì)算過(guò)程中，采用了特殊k點(diǎn)網(wǎng)格和自適應(yīng)布點(diǎn)策略，保證計(jì)算的準(zhǔn)確性。

結(jié)果與討論：

對(duì)于Li2S（110）吸附P2S5的研究，我們計(jì)算了吸附結(jié)合能、幾何構(gòu)型和吸附態(tài)密度。結(jié)果顯示，P2S5與Li2S（110）表面的相互作用較弱，吸附結(jié)合能較低。最穩(wěn)定的吸附構(gòu)型為P2S5中的S與Li2S（110）表面的Li形成鍵合。通過(guò)對(duì)吸附態(tài)密度的分析，我們發(fā)現(xiàn)P2S5吸附后會(huì)改變Li2S（110）表面的電子結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出一些新的能帶特征。

對(duì)于Cu（110）吸附[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的研究，我們計(jì)算了吸附結(jié)合能、幾何構(gòu)型和表面電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，Cu（110）表面與[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的相互作用比較強(qiáng)，吸附結(jié)合能較高。最穩(wěn)定的吸附構(gòu)型為[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的Cu與Cu（110）表面的Cu形成鍵合。通過(guò)分析表面電子結(jié)構(gòu)和能帶，發(fā)現(xiàn)吸附后Cu（110）表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的調(diào)整，形成了一些新的能帶結(jié)構(gòu)。

結(jié)論：

本文通過(guò)密度泛函理論方法研究了Li2S（110）吸附P2S5和Cu（110）吸附[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的性質(zhì)。通過(guò)計(jì)算得出了它們吸附的最穩(wěn)定構(gòu)型，并對(duì)吸附后的表面進(jìn)行了電子結(jié)構(gòu)和能帶分析。這些結(jié)果對(duì)于深入了解雜化鈣鈦礦薄膜的表面性質(zhì)具有重要意義，為其在太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)綜上所述，本研究通過(guò)密度泛函理論方法對(duì)Li2S（110）吸附P2S5和Cu（110）吸附[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，Li2S（110）表面與P2S5的相互作用較弱，吸附結(jié)合能較低，而Cu（110）表面與[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的相互作用較強(qiáng)，吸附結(jié)合能較高。最穩(wěn)定的吸附構(gòu)型分別為P2S5中的S與Li2S（110）表面的Li形成鍵合，以及[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的Cu與Cu（110）表面的Cu形成鍵合。通過(guò)對(duì)吸附態(tài)密度的分析發(fā)現(xiàn)，P2S5和[Cu（μ-HCOO）(OH)2]2的吸附會(huì)改變Li2S（110）和C