Nghiên cứu đặc tính cấu trúc của các dải băng nano Ge một chiều pha tạp nguyên tố B khi có điện trường ngoài sử dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

––––––––––––––––––––

AIR XAYYADETH

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH CẤU TRÚC CỦA CÁC DẢI BĂNG NANO

Ge MỘT CHIỀU PHA TẠP NGUYÊN TỐ B KHI CÓ ĐIỆN TRƢỜNG

NGOÀI SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

THÁI NGUYÊN - 2022

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

––––––––––––––––––––

AIR XAYYADETH

NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH CẤU TRÚC CỦA CÁC DẢI BĂNG NANO

Ge MỘT CHIỀU PHA TẠP NGUYÊN TỐ B KHI CÓ ĐIỆN TRƢỜNG

NGOÀI SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ

Ngành: Vật lý chất rắn

Mã số: 8440104

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ

Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Hoàng Văn Ngọc

2. PGS. TS. Chu Việt Hà

THÁI NGUYÊN - 2022

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu đặc tính cấu trúc của các

dảy băng nano Ge một chiều pha tạp nguyên tố B khi có điện trường ngoài sử

dụng lý thuyết phiếm hàm mật độ” là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới

sự hướng dẫn của TS. Hoàng Văn Ngọc và PGS.TS.Chu Việt Hà. Các số liệu

và tài liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công

trình nghiên cứu nào. Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và

tham chiếu đầy đủ.

Thái Nguyên, tháng 06 năm 2022

Học viên

Air XAYYADETH

ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Hoàng Văn Ngọc và

PGS.TS.Chu Việt Hà đã tận tình hướng dẫn, giảng giải chi tiết để tôi hoàn

thành luận văn này. Người thầy cô rất thương yêu tôi, tận tình chỉ bảo và giảng

giải cho tôi các vấn đề liên quan đến luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô tại khoa Vật lí, trường Đại học Sư

Phạm – Đại học Thái Nguyên, đã tận tính giảng dạy để tôi có đủ kiến thức vận

dụng chúng vào bài luận văn và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá

trình học tập và nghiên cứu đề tài luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô tại khoa Ngữ văn, trường Đại học

Sư Phạm - Đại học Thái Nguyên, đã tận tình giảng dạy cho tôi học dự bị tiếng

Việt trong thời gian học.

Tôi cảm ơn các bạn học viên cao học Vật Lý khóa 28B (2020 - 2022) đã

hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Cuối cùng, tôi cảm ơn gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp đã động viên

giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, xong luận văn nhưng cũng khó tránh khỏi

những thiếu sót nhất định do giới hạn kiến thức và khả năng lý luận của bản

thân còn nhiều thiếu sót và hạn chế, rất mong nhận được sự nhận xét, góp ý và

phản hồi từ phía hội đồng khoa học và quý thầy cô để luận văn được hoàn thiện

hơn. Xin chân thành cảm ơn ạ!

Lời cuối cùng xin kính chúc thầy cô nhiều sức khỏe, thành công và

hạnh phúc.

Thái Nguyên, tháng 06 năm 2022

Học viên

Air XAYYADETH

iii

MỤC LỤC

Lời cam đoan ........................................................................................................ i

Lời cảm ơn...........................................................................................................ii

Mục lục ...............................................................................................................iii

Danh mục các bảng............................................................................................. iv

Danh mục các hình .............................................................................................. v

MỞ ĐẦU.............................................................................................................1

1. Lời mở đầu.......................................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................2

4. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ............................................................2

5. Bố cục của luận văn.........................................................................................3

Chƣơng 1: LÝ THUYẾT PHIẾM HÀM MẬT ĐỘ (DFT) VÀ PHÂN

MỀM VASP........................................................................................................4

1.1. Lý thuyết phiếm hàm mật độ (DFT).............................................................4

1.1.1. Khái niệm...................................................................................................4

1.1.2. Lý thuyết phiếm hàm mật độ.....................................................................4

1.1.3. Mật độ điện tử............................................................................................6

1.1.4. Gần đúng Thomas - Fermi.........................................................................7

1.1.5. Định lý Hohenberg - Kohn........................................................................8

1.1.6. Phương trình Kohn - Sham......................................................................10

1.1.7. Năng lượng tương quan trao đổi..............................................................12

1.1.8. Giả thế......................................................................................................13

1.2. Phần mềm VASP........................................................................................14

1.2.1. Giới thiệu .................................................................................................14

1.2.2. Chức năng của các file nhập trong VASP...............................................15

Chƣơng 2: VẬT LIỆU GERMANENE VÀ VẬT LIỆU GERMANENE

MỘT CHIỀU....................................................................................................24

iv

2.1. Vật liệu germanene.....................................................................................24

2.1.1. Germanene...............................................................................................24

2.1.2. Các tính toán lý thuyết về vật liệu germanene ........................................26

2.1.3. Tổng hợp germanene ...............................................................................29

2.2. Các băng nano germanene một chiều.........................................................32

Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................39

3.1. Cấu trúc hình học của các cấu hình............................................................39

3.2. Cấu trúc vùng năng lượng và mật độ trạng thái .........................................42

3.3. Mật độ điện tích không gian.......................................................................50

KẾT LUẬN.......................................................................................................54

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ .....................................56

TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................57