[发明专利]基于四价化合物异质结结构的多尺度仿真方法

权利要求书

1.一种基于四价化合物异质结结构的多尺度仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)从原子层面构建四价化合物异质结原子模型；

(2)在原子模型中引入范德瓦尔斯力作为该异质结结构的空间约束；

(3)对异质结结构进行自洽迭代求解薛定谔方程，通过迟豫迭代优化，在范德瓦尔斯力的作用下层间距会收敛至异质结结构能量最低；

(4)通过非自洽求解异质结结构的材料特性。

2.根据权利要求1所述的基于四价化合物异质结结构的多尺度仿真方法，其特征在于：步骤1中所述从原子层面构建四价化合物异质结原子模型，是将两个单层的二维四价化合物材料沿垂直于二维面的方向上下堆叠成一个两层的异质结结构。

3.根据权利要求1所述的基于四价化合物异质结结构的多尺度仿真方法，其特征在于：步骤2中所述在原子模型中引入范德瓦尔斯力，是根据实验测量所获得的原子间范德瓦尔斯力作为二维材料原子间以及层与层之间受范德华力影响所产生的效应参数。

4.根据权利要求1所述的基于四价化合物异质结结构的多尺度仿真方法，其特征在于：步骤3中所述薛定谔方程的构造包括以下过程：

(1)通过体系分子轨道波函数构造单个斯莱特行列式，表示多电子体系波函数，并用此波函数得到体系的势函数；

(2)由体系中所有原子轨道波函数经过线性组合得到分子轨道波函数：

(3)通过变分法将体系的多电子薛定谔方程转化为单电子薛定谔方程用于后续的自洽迭代求解：

f₍₁₎χ_a(1)＝ε_a(1)χ_a(1)

其中f₍₁₎为福克算符，χ_a(1)为体系的分子轨道波函数，ε_α是χ_a(1)分子轨道的轨道能。

5.根据权利要求1所述的基于四价化合物异质结结构的多尺度仿真方法，其特征在于：步骤4中所述通过非自洽求解异质结结构的材料特性，是在自洽基础上固定K点参数，选取能量、势函数、电子密度三者之一作为初始值，利用非自洽算法对价电子波函数进行调制，通过调制后的波函数对应的能带和态密度来求解体系的能带和态密度。