پیش‌یابی و بررسی خواص الکتریکی و نوری نانو‌ساختار شبه گرافن ژرمانیم دی سولفید (2GeS) به روش نظریه‌ی تابعی چگالی

Abstract

در این مقاله با استفاده از روش نظریه­ی تابعی چگالی و بسته نرم­افزار (کد) محاسباتی وین2کِی، نانو­ساختار دو­ بعدی جدید ژرمانیم دی سولفید (GeS₂) پیش­یابی شده است. با محاسبه­ی انرژی همدوسی و پاشندگی فونونی با استفاده از نرم­افزار کوانتوم اسپرسو، پایداری ترمودینامیکی و دینامیکی نانوساختار ₂GeS تأیید شد. نتیجه­های روش شبیه­سازی نشان داد که تک لایه­ی ژرمانیم دی سولفید یک نیم­رسانا با گاف انرژی غیر­مستقیم حدود 0.9 eV است که با اعمال کشش و کرنش دو بعدی، قابل تنظیم است. محاسبه­های نوری نشان داد که تک لایه­ی پیشنهادی در ناحیه­ی دیدگانی در برابر تابش فرودی، جذب و بازتاب کمی دارد در صورتی که ماده­ی پیش­گفته­ی (GeS₂) در ناحیه­ی فرا­بنفش­، نه تنها جاذب خوبی است بلکه بازتابش نسبتاً بالایی نیز دارد. نتیجه­های این پژوهش نشان داد که نانو­ساختار ژرمانیم دی سولفید می­تواند در ساخت ابزارهای نوری و به ­طور خاص در ساخت حفاظ نور فرابنفش مورد استفاده قرار گیرد.