[发明专利]一种基于电声重整化计算有限温度下CsPbI3

权利要求书

1.一种基于电声重整化计算有限温度下CsPbI₃带隙的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)根据实验中的体积-温度关系确定CsPbI₃的有限温度下的晶格参数，并构建有限温度下CsPbI₃的结构文件；

2)在VASP中将构建好的CsPbI₃结构文件设置预设的参数进行结构优化：优化时设置的k-mesh为30/L+1，L代表晶体结构的晶格参数，Hellmann-Feynman力为0.01eV/A，能量收敛为10^-4eV，平波截止能量为ENMAX_atom+(40eV～50eV)：ENMAX_atom表示结构中所有元素中所代表的最大的能量；

3)根据优化好的CsPbI₃结构文件构造m×m×m超胞，设置预设的参数进行有限温下的CsPbI₃第一性原理分子动力学模拟：第一性原理分子动力学模拟使用NVT系统，Hellmann-Feynman力为0.01eV/A，能量收敛为10^-4eV，平波截止能量为ENMIN_atom：ENMIN_atom表示结构中所有元素中所代表的最小的能量，设置模拟温度TEBEG和TEEND：TEBEG表示开始时的温度，TEEND表示结束时的温度，总的模拟步数NSW以及时间步长POTIM；

4)通过温度依赖有效势方法处理获得有限温度下CsPbI₃超胞的声子信息：包含模量e_κα,υ和振动本征频率ω_υ，κ代表原子，α代表笛卡尔方向，得到考虑了热振动的CsPbI₃超胞结构文件：对于给定温度T的情况下，将CsPbI₃原子从平衡构型偏移△τ_κα生成一种受声子振动的构型：

其中，M_p是质子质量，M_κ是第κ个核的质量，σ_υ,T是模式υ的高斯展宽，定义为：为约化普朗克常量，ω_υ表示第υ个模式的振动频率，其中，指的是玻色-爱因斯坦分布，k_B玻尔兹曼常量，T为开尔文温度；

5)利用“one-shot”方法得到的考虑了热振动的CsPbI₃超胞结构，通过CsPbI₃超胞能带计算并解折叠回CsPbI₃的原胞，根据其有效能带，从中读取相应的有限温度下的CsPbI₃带隙。

2.根据权利要求1所述基于电声重整化计算有限温度下CsPbI₃带隙的方法，其特征在于，在所述步骤1)中，利用CsPbI₃的晶格膨胀系数中获取有限温度下的晶格参数：CsPbI₃的晶格膨胀系数为1.57×10^-4K^-1，步骤4)中通过温度依赖有效势方法导出准确的二阶和三阶力常数：CsPbI₃二阶和三阶力受力截断半径分别为和