Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ khảo sát cấu trúc vùng năng lượng và tính chất nhiệt điện của Bi2Te3 dưới một số điều kiện ngoài

Trong đề tài này, tác giả sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ nghiên cứu cấu trúc vùng năng lượng và tính chất nhiệt điện của chất bán dẫn cơ bản Bi2Te3 dưới tác dụng của một số yếu tố thay đổi bên ngoài như tác động làm biến dạng tinh thể, sự thay thế nguyên tố. Các kết quả nghiên cứu sẽ giải thích các kết quả thực nghiệm và một số làm tiên phong định hướng cho các thực nghiệm tương lai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Vật lý: Sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ khảo sát cấu trúc vùng năng lượng và tính chất nhiệt điện của Bi2Te3 dưới một số điều kiện ngoàiBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ *************** Nguyễn Bích Ngọc SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ KHẢO SÁT CẤU TRÚC VÙNG NĂNG LƯỢNG VÀ TÍNH CHẤTNHIỆT ĐIỆN CỦA Bi2Te3 DƯỚI MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN NGOÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ Hà Nội, tháng 5 năm 2019BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ *************** Nguyễn Bích Ngọc SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ KHẢO SÁT CẤU TRÚC VÙNG NĂNG LƯỢNG VÀ TÍNH CHẤTNHIỆT ĐIỆN CỦA Bi2Te3 DƯỚI MỘT SỐ ĐIỀU KIỆN NGOÀI Chuyên ngành: Vật lí lý thuyết và vật lí toán Mã số: 8440103 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC Hướng dẫn 1: TS Trần Văn Quảng Hướng dẫn 2: PGS.TS Nguyễn Huy Việt Hà Nội, tháng 5 năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, được thực hiệndưới sự hướng dẫn khoa học của TS Trần Văn Quảng và PGS-TS Nguyễn HuyViệt. Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn nàyhoàn toàn trung thực. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này Học viên Nguyễn Bích Ngọc LỜI CẢM ƠN Để có thể hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ này, bên cạnh sự nỗ lực cốgắng của bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của quý Thầy Cô, cũng nhờsự động viên ủng hộ của gia đình và bạn bè trong suốt thời gian học tập nghiêncứu và thực hiện luận văn thạc sĩ. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến TS. Trần Văn Quảng và PGS.TSNguyễn Huy Việt, các thầy đã hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhấtcho tôi hoàn thành luận văn này. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô trong khoaVật lý - Học viện Khoa học và Công nghệ đã tận tình truyền đạt những kiếnthức quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quátrình học tập nghiên cứu và cho đến khi thực hiện đề tài luận văn. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình, các anh chị và cácbạn đồng nghiệp đã hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập, nghiêncứu và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTDFT Density Funtional TheoryTE Total EnergyRTA The Relaxation Time ApproximationGGA Generalized Gradient ApproximationLDA Local Density ApproximationVBM Valance Band MaximumCBM Conduction Band MinimumTD The Distribution FuntionDOS Density of States DANH MỤC HÌNH VẼHình 1. 1: Sơ đồ biểu diễn của giả thế và hàm sóng giả. ................................ 16Hình 1. 2: (a) Sơ đồ biểu diễn của cặp nhiệt điện máy phát điện. (b) Biểu diễnsơ đồ của cặp nhiệt điện lạnh. ......................................................................... 17Hình 2. 1: Cấu trúc tinh thể của Bi2Te3........................................................... 28Hình 2. 2: Sự phụ thuộc tổng năng lượng vào Ecut ........................................ 29Hình 2. 3: Sự phụ thuộc của vùng hóa trị cao nhất vào Ecut.......................... 29Hình 2. 4: Sự phụ thuộc của vùng dẫn thấp nhất vào Ecut ............................. 30Hình 2. 5: Sự phụ thuộc độ rộng vùng cấm vào Ecut ..................................... 30Hình 2. 6: Sự phụ thuộc của tổng năng lượng vào số lượng điểm chia k ....... 32Hình 2. 7: Sự phụ thuộc của vùng hóa trị cao nhất vào số lượng điểm chia k 32Hình 2. 8: Sự phụ thuộc của vùng dẫn thấp nhất vào số lượng điểm chia k .. 33Hình 2. 9: Sự phụ thuộc độ rộng vùng cấm vào số lượng điểm chia k........... 34Hình 2. 10: Tổng năng lượng là hàm của thể tích cơ sở ................................. 37Hình 2. 11: Vùng Brillouin của một tinh thể cấu trúc lục giác ....................... 38Hình 2. 12: Cấu trúc năng lượng tính toán từ thực nghiệm ............................ 40Hình 2. 13: Cấu trúc năng lượng tính toán từ lý thuyết .................................. 41Hình 2. 14: Mật độ trạng thái điện tử .............................................................. 42Hình 2. 15: Cấu trúc vùng năng lượng dọc theo mặt phẳng gương(Z/2;A;3Z/2) của vùng hóa trị (trái) và vùng dẫn (phải) gần mức Fermi ....... 43Hình 2. 16: Vùng dẫn mặt trong không gian ba chiề ...