【其他论文】通过差分进化算法预测三维和二维氧化镓晶体结构

        由温州大学的研究团队在学术期刊 Physical Chemistry Chemical Physics 发布了一篇名为 Crystal structure prediction of three- and two-dimensional gallium oxide via differential evolution algorithm（通过差分进化算法预测三维和二维氧化镓晶体结构）的文章。

摘要

        宽禁带半导体氧化镓（Ga₂O₃）在高功率半导体器件和深紫外探测光电器件的应用中具有显著优势。晶体结构预测是凝聚态科学中最具挑战性和趣味性的问题之一。在本研究中，基于多目标差分进化算法结合密度泛函理论（DFT）计算，预测并筛选出了 11 种三维（3D）Ga₂O₃ 结构和 4 种二维（2D）Ga₂O₃ 结构。其中两种低能 3D 结构被证实与先前表征的 β-Ga₂O₃（C2/m）和 α-Ga₂O₃ 一致。通过计算其结构参数、声子谱、弹性常数和弹性模量，证实了它们的稳定性。还对其光电性能进行了研究。结果表明，稳定的 3D 和 2D Ga₂O₃ 结构均具有宽禁带，其中一些表现出良好的光学性能。这些发现对于 Ga₂O₃ 材料的结构设计及其在微电子和光电器件中的应用具有重要的理论指导意义。

原文链接：

https://doi.org/10.1039/D5CP00113G