在固体物理学和凝聚态物理学中,态密度 (DOS) 量化了所考虑材料中易被占据并具有确定能量的电子态的数量。只要知道色散关系,就可以计算出这个量。可以为各种各样的系统计算 DOS。某些量子系统由于其晶体结构而具有对称性,这简化了 DOS 的计算。总 DOS 是一个允许确定材料电子传导特性的参数。对于晶体中的每个原子,我们确定一个半径为的球体,在该球体内部,我们将电子密度投影到球谐函数(类型:s、p、d 或 f)上。部分 DOS 用于识别晶体中化学键的结构。使用 DFT(密度泛函理论)对单斜 ZrO 2 (m-ZrO 2 ) 的电荷密度和 DOS 进行了第一性原理研究,其中 m-GGA (TPSS) 函数用于交换关联势、伪势 (PP) 近似和 STO (斯莱特类型轨道) 作为集成在 ADF-BAND 代码中的基本函数。氧化锆 (ZrO 2 ) 是一种高 k 电介质 (k 25 和 E g 6 eV)。ZrO 2 是一种很有前途的高 k 电介质候选材料,可取代 SiO 2 作为 CMOS 中的栅极氧化物,因为它兼具出色的机械、热、化学和介电性能。
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