[发明专利]一种基于高吸收率的二维过渡金属硫化物材料设计方法

权利要求书

1.一种基于高吸收率的二维过渡金属硫化物材料的设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、构建二维过渡金属硫化物掺杂模型；

所述步骤S1具体为：

S11、利用晶体结构可视化软件构建二维过渡金属硫化物超胞模型；

所述步骤S11具体为：

基于密度泛函的第一性原理，采用筛选方法对掺杂浓度进行筛选，得到二维过渡金属硫化物掺杂模型，即二维过渡金属硫化物超胞模型；

S12、借助所述材料晶体结构可视化软件，将二维过渡金属硫化物超胞模型转换为三维原子坐标文件；

S2、对所述二维过渡金属硫化物掺杂模型的吸收率进行计算；

所述步骤S2具体为：

S21、根据二维过渡金属硫化物的特性，设置输入文件，得到具有稳定结构的三维原子坐标文件；

S22、将所述稳定结构的三维原子坐标文件重命名并进行静态自洽计算，得到具有电荷密度的数据文件；

S23、对所述数据文件的参数进行修改，并进行电子特性计算，得到材料的最优化结构；

S24、基于所述最优化结构，得到掺杂二维金属硫化物的吸收率；

S3、对计算结果进行分析与处理。

2.根据权利要求1所述的基于高吸收率的二维过渡金属硫化物材料的设计方法，其特征在于，所述晶体结构可视化软件采用的是Materials Studio软件来进行模型构建。

3.根据权利要求1所述的基于高吸收率的二维过渡金属硫化物材料的设计方法，其特征在于，所述电子特性计算具体为：

步骤一、对掺杂的二维过渡金属硫化物材料进行结构优化；

步骤二、对优化后的材料进行静态自洽计算，生成电荷密度的数据文件；

步骤三、对所述生成的电荷密度的数据文件进行光学性质计算，得到吸收谱。

4.根据权利要求3所述的基于高吸收率的二维过渡金属硫化物材料的设计方法，其特征在于，所述光学性质计算是在波函数文件的基础上，获得介电常数矩阵，再结合介电常数的实部和虚部，得到吸收谱。

5.根据权利要求1所述的基于高吸收率的二维过渡金属硫化物材料的设计方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

S31、将所述最优化结构通过所述晶体结构可视化软件分析键长键角及晶格常数的变化；

S32、绘制出电荷密度图、态密度图、能带结构图和吸收谱，然后计算掺杂二维金属硫化物形成能；

S33、基于所述步骤S31～S32，分析材料的体积和能量。

6.根据权利要求5所述的基于高吸收率的二维过渡金属硫化物材料的设计方法，其特征在于，所述能带结构图是在倒空间高对称点文件中设置连线模式，并在自洽电荷密度基础上进行分析和计算。