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摘要
基于粒子群优化算法的CALYPSO晶体结构预测结合第一性原理计算,研究了块体SnS、纳米单层、双层及三层SnS的晶体结构和电子结构.研究发现,受层间分子间力的影响,单层、双层和三层SnS在常压下最稳定的结构虽然都为正交结构,但不同于块体的Pnma空间群,单层SnS的空间群为C2/m,双层和三层SnS的空间群为P4mm.进一步的电子性质研究发现,层数对二维SnS带隙具有调控作用,带隙随着层数的减少而增加,纳米单层、双层及三层SnS的带隙分别为1.35 eV、0.24 eV、0.17 eV;所有结构中的Sn原子和S原子之间为极性共价键,而且随着层数的增加,Sn原子向S原子转移的电荷量减小,电荷局域程度减小,成键性加强.本研究将对少层SnS的合成,以及其在太阳能电池和热电领域的应用等方面提供理论指导.
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