WikiEdge:ArXiv速遞/2025-03-10

摘要

原文標題：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
中文標題：Rb$_{2}$CaH$_{4}$和Cs摻雜Rb$_{2}$CaH$_{4}$的第一性原理研究：通過機械和光電特性揭示其儲氫潛力
發佈日期：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
分類：cond-mat.mtrl-sci, physics.comp-ph
原文連結：http://arxiv.org/abs/2503.07290v1

中文摘要：本研究採用密度泛函理論（DFT）方法結合GGA-PBE，評估了在[[Rb$_{2}$CaH]]和Cs摻雜的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]中鹼金屬替代對其儲氫潛力的影響。為了解決在含有較重元素（如銫）的材料中預測準確電子性質的挑戰，我們在計算中引入了自旋軌道耦合（SOC）效應。[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs摻雜的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]的機械強度通過其機械性質得以展示，表明這些材料因其在儲氫應用中的穩定性而成為有前景的候選材料。各向異性因子顯示所有材料均表現出各向異性，表明其性質具有方向依賴性。Pugh比率表明[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs摻雜的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]是脆性材料。基於計算的帶隙，使用HSE06和GGA-PBE進行的電子能帶結構分析表明，[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs摻雜的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]是寬帶隙材料。[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs摻雜的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]在光電材料中表現出最高的光學導電性、吸收係數和能量損失函數，強調了其優異的吸收和電子傳輸能力。儲氫能力已針對實際應用進行了評估；[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]和Cs摻雜的[[Rb$_{2}$CaH$_{4}$]]顯示出最高的重量和體積容量。