WikiEdge:ArXiv速递/2025-03-10

摘要

原文标题：First-principles investigation of Rb$_{2}$CaH$_{4}$ and Cs-doped Rb$_{2}$CaH$_{4}$: unveiling their potential for hydrogen storage through mechanical and optoelectronic properties
中文标题：Rb$_{2}$CaH$_{4}$和Cs掺杂Rb$_{2}$CaH$_{4}$的第一性原理研究：通过机械和光电特性揭示其储氢潜力
发布日期：2025-03-10 13:12:20+00:00
作者：Sikander Azam, Qaiser Rafiq, Eman Ramadan Elsharkawy, Muhammad Tahir Khan, Salah M. El-Bahy, Wilayat Khan, Saleem Ayaz Khan
分类：cond-mat.mtrl-sci, physics.comp-ph
原文链接：http://arxiv.org/abs/2503.07290v1

中文摘要：本研究采用密度泛函理论（DFT）方法结合GGA-PBE，评估了在[[Rb$_{2}$CaH]]和Cs掺杂的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]中碱金属替代对其储氢潜力的影响。为了解决在含有较重元素（如铯）的材料中预测准确电子性质的挑战，我们在计算中引入了自旋轨道耦合（SOC）效应。[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs掺杂的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]的机械强度通过其机械性质得以展示，表明这些材料因其在储氢应用中的稳定性而成为有前景的候选材料。各向异性因子显示所有材料均表现出各向异性，表明其性质具有方向依赖性。Pugh比率表明[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs掺杂的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]是脆性材料。基于计算的带隙，使用HSE06和GGA-PBE进行的电子能带结构分析表明，[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs掺杂的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]是宽带隙材料。[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs掺杂的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]在光电材料中表现出最高的光学导电性、吸收系数和能量损失函数，强调了其优异的吸收和电子传输能力。储氢能力已针对实际应用进行了评估；[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs掺杂的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]显示出最高的重量和体积容量。