First-principles investigation of the electronic structure and optical properties of high-entropy carbonate MgMnFeCuCO3
Abstract
高熵陶瓷凭借其独特的组分可调性和优异的理化性能在光电领域展现出巨大潜力，然而目前关于高熵碳酸盐体系的理论研究相对滞后.鉴于此，本文采用第一性原理计算方法，系统研究高熵碳酸盐MgMnFeCuCO3的电子结构、成键特征及光学性质，为其光电应用提供理论依据．计算结果表明，该体系结构稳定，其内部存在较强的C-O共价键与离子型金属-氧键. 电子结构显示，该体系为反铁磁性半导体，理论禁带宽度为3.32 eV; Fe-3d和Cu-3d轨道因晶体场及Jahn-Teller畸变解除简并，在禁带中引入显著的杂质能级. 光学性质方面，该体系的静态介电常数为4.158，在可见光波段具有显著的强吸收峰，并表现出明显的反常色散现象. 研究认为，过渡金属杂质能级的引入有效调控了能带结构，赋予了该高熵碳酸盐优异的可见光响应能力．
Fields of Study & Subjects
High Entropy Alloys Studies
Advanced Photocatalysis Techniques
Machine Learning in Materials Science
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 10
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH