正交相Al1?xInxFeO3钙钛矿的有效质量和光学性质：一项第一性原理研究

摘要： 采用第一性原理计算研究了AlFeO3及Al1?xInxFeO3（x=0.25、0.5、0.75）的电子与光学性质。计算了导带底（CBM）和价带顶（VBM）附近的电子结构以及Γ点处空穴与电子的有效质量。所有x值下电子有效质量均小于空穴（mc1⊥, mc1‖ (me*) < mv1⊥, mv1‖, mv2⊥, mv2‖ (mh*)），这有助于实现理想的光催化性能。研究发现电子有效质量张量呈各向同性（与空穴不同）。静态介电常数、折射率、消光系数和吸收系数等光学常数与硅相当。所有研究相在可见光区均存在最大吸收峰，使掺铟AlFeO3适用于能量收集应用。根据我们先前研究（Sudha Priyanga和Thomas，2018）发现，计算所得带隙值可能低估约0.5 eV。即便如此，所报道的物相仍与光捕获相关。