پیش یابی و بررسی خواص ساختاری و الکترونوری نانو ساختار دوبعدی سولفور دی فسفید ژرمانیوم به روش نظریه تابع چگالی

در این مقاله، نانو ساختار دوبعدی جدیدی به نام سولفور دی فسفید ژرمانیوم (GeP2S) مبتنی بر نظریه تابعی چگالی پیش یابی شده است. علاوه بر بررسی پایداری استاتیکی و دینامیکی، خواص ساختاری این تک لایه دوبعدی نیز با ساختارهای مشابه پیشین مقایسه گردیده است. یافته های تحقیق مبین پایداری قابل قبول تک لایه پیشنهادی نسبت به ساختارهای مشابه می باشد. جنبه های الکترونی این تک لایه در حالت بهینه با دو روش تقریب تابع هیبریدی HSE06  و تقریب شیب تعمیم یافته (GGA-PBE) بررسی و ارایه گردیده است. بررسی خواص الکترونی این نانوساختار را به عنوان یک نیم رسانای غیرمستقیم با گاف انرژی 367/1 الکترون ولت با تقریب HSE06 و 688/0 الکترون ولت با روش تقریب PBE-GGA معرفی می نماید. مطالعه خواص نوری از قبیل تابع دی الکتریک مختلط، جذب، بازتابش و هم چنین چگالی حالت های مشترک نوری توافق گاف نوری با گاف الکترونی این تک لایه دوبعدی را به ویژه در روش تقریب HSE06 نشان می دهد. هم چنین با استناد به یافته های نظری این تحقیق، باتوجه به میزان جذب نسبتا بالا و بازتاب بسیار کم در ناحیه طیف مریی در محدوده 1 الی 5 الکترون ولت، در صورت سنتز این نانوساختار پیشنهادی را می توان برای کاربردهای نوری به ویژه در دستگاه های انرژی خورشیدی مناسب دانست.