پيش‌يابي و بررسي خواص ساختاري و الكترونوري نانو ساختار دوبعدي سولفور دي فسفيد ژرمانيوم به روش نظريه تابع چگالي

در اين مقاله، نانو ساختار دوبعدي جديدي به نام سولفور دي فسفيد ژرمانيوم (GeP2S) مبتني بر نظريۀ تابعي چگالي پيش‌يابي شده است. علاوه بر بررسي پايداري استاتيكي و ديناميكي، خواص ساختاري اين تك لايه دوبعدي نيز با ساختارهاي مشابه پيشين مقايسه گرديده است. يافته‌هاي تحقيق مبين پايداري قابل قبول تك لايۀ پيشنهادي نسبت به ساختارهاي مشابه مي‌باشد. جنبه‌هاي الكتروني اين تك لايه در حالت بهينه با دو روش تقريب تابع هيبريدي HSE06)) و تقريب شيب تعميم‌يافته (GGA-PBE) بررسي و ارائه گرديده است. بررسي خواص الكتروني اين نانوساختار را به عنوان يك نيم‌رساناي غيرمستقيم با گاف انرژي 1.367 الكترون‌ولت با تقريب HSE06 و 0.688 الكترون‌ولت با روش تقريب PBE-GGA معرفي مي‌نمايد. مطالعۀ خواص نوري از قبيل تابع دي الكتريك مختلط، جذب، بازتابش و هم‌چنين چگالي حالت هاي مشترك نوري توافق گاف نوري با گاف الكتروني اين تك لايۀ دوبعدي را به ويژه در روش تقريب HSE06 نشان مي دهد. هم‌چنين با استناد به يافته‌هاي نظري اين تحقيق، باتوجه به ميزان جذب نسبتاً بالا و بازتاب بسيار كم در ناحيۀ طيف مرئي در محدوده 1 الي 5 الكترون ولت، در صورت سنتز اين نانوساختار پيشنهادي را مي توان براي كاربردهاي نوري به‌ويژه در دستگاه‌هاي انرژي خورشيدي مناسب دانست.