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锗锡和锗铅合金材料能带调控的第一性原理研究的任务书
任务书
任务名称：锗锡和锗铅合金材料能带调控的第一性原理研究
任务目的：本项目旨在利用第一性原理计算方法探究锗锡和锗铅合金材料能带调控的机制，分析材料中能带结构的变化与材料性能之间的关系，为材料设计和应用提供理论参考。
任务背景：锗锡和锗铅合金具有广泛的应用前景，如热电材料、太阳能电池、红外探测器等领域，在能源、环境和安全等领域具有重要的应用价值。其中，锗锡和锗铅合金材料的性能与其能级结构密切相关，而材料的能级结构受到众多因素的影响。因此，研究锗锡和锗铅合金材料能带调控的机制，对于提高材料的性能具有重要的意义。
研究内容：
1.建立锗锡和锗铅合金的模型结构，其采用第一性原理计算方法进行材料的电子结构计算，得到材料中各个原子和电子的位置、自旋、总能量、能带结构等基础信息。
2.分析材料的能级结构特征，包括键能、局部密度、电导率等，研究材料中局部结构和整体结构的贡献，进一步探究材料的内在调控机制。
3.探究外场调制材料能带的效应，如温度、压力、电场、磁场等外力调控材料能带结构的变化，分析外场调制材料的物理机制。
4.对模拟结果的数据进行分析、统计和图表化表示，给出结论和建议，并提供材料设计和合成的实验依据。
参考文献：
1.Unal,A.A.,Korkmaz,S.,&Cakmak,M.(2018).OptoelectronicandthermoelectricpropertiesofternaryGeSnPalloysinzinc-blendestructure.JournalofAlloysandCompounds,749,641-648.
2.Koo,S.M.,Shin,J.S.,Park,J.W.,Kim,J.H.,&Kim,J.H.(2020).Inherentbipolartransportpropertiesinlow-ohmicp-dopedSnGealloys.ScientificReports,10(1),1-11.
3.Wang,L.,Li,X.,Zhang,Z.,Tang,Y.,Xiong,W.,Wang,K.,&Shen,W.(2019).Large-scalesynthesisofsingle-crystallineSnGenanosheets.ACSAppliedMaterials&Interfaces,11(10),10162-10167.
任务进度：
第一周：熟悉第一性原理计算方法及软件
第二周：收集锗锡和锗铅合金相关研究文献，并阅读文献
第三周：建立锗锡和锗铅合金的模型结构，进行晶胞参数优化
第四周：进行电子结构计算，得到材料的能带结构和各项电学特性参数
第五周：分析能带结构特征，提取重要信息
第六周：研究材料的内在调控机制
第七周：探究外场调制材料能带的效应
第八周：整理和分析模拟结果，形成结论和建议
第九周：绘制图表，整理成果，撰写报告
任务要求：
1.熟练掌握第一性原理计算方法及软件使用
2.具有良好的文献查阅和资料整理、分析能力
3.具备数理化基础和材料科学知识
4.能够承担较强的自主、反思和创新能力
5.课题完成后，需提交完整的研究报告和数据材料，以及研究得出的结论和建议。
参考：本任务书仅供参考，具体任务进度、要求和内容可根据实际情况进行调整和修改。