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摘要
利用第一性原理结合HSE06杂化泛函理论研究了ZrSSe、HfSSe及相关异质结的电子和介电特性。单层ZrSSe和HfSSe的电子结构计算结果表明，其为间接带隙半导体，带隙分别为1.196 0 eV和1.040 2 eV。观察发现，能带结构出现了明显的带嵌套(Band nesting)现象，说明ZrSSe和HfSSe在光照条件下能够产生强烈的光与物质相互作用。并且，材料由S原子与Se原子p轨道电子跃迁产生的介电特性在红外和可见光范围表现出优异的吸收性能。此外，对结构的局部平面平均态密度进行分析表明，基于ZrSSe和HfSSe可以形成三种不同界面特征的异质结，且与带边界相关的电荷密度分布在两种材料上。对ZrSSe/HfSSe异质结的光吸收谱计算发现，其吸收峰主要出现在红外和可见光范围内，其峰值吸收系数最高可达1.26×106 cm-1。对异质结的能量损失谱计算可知，ZrSSe/HfSSe异质结在可见光范围内具有较高的吸收率。研究揭示了两面神结构材料及其异质结的光物理性质，推动了这些材料在新型光电器件中的应用。
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